FAQ – Frequently asked questions

Grundsätzlich alle Anwendungen, bei denen ein an das Temperiergerät angeschlossener Verbraucher (Form, Walze, Behälter usw.) mit entsprechenden Bohrungen/Kanälen für die Zirkulation von Wasser oder Wärmeträgeröl durch Heizen auf Produktionstemperatur gebracht und während der Produktion mittels Kühlen oder Heizen auf der gewünschten Produktionstemperatur gehalten wird.

Die Anzahl der verschiedenen Einsatzgebiete und die Möglichkeiten der Tool-Temp Temperiergeräten sind sehr gross.

Das sind zwei Grundfunktionen
Zuerst kommt die Phase des Heizens, sprich das Aufheizen des angeschlossenen Verbrauchers. Das können Werkzeugformen, Walzen, Behälter, Reaktoren etc. sein, welche auf eine genau definierte, für den jeweiligen Produktionsprozess benötigte Temperatur gebracht werden.

Die zweite Phase ist das Halten eines Verbrauchers auf der idealen Produktionstemperatur, unabhängig von den herrschenden Produktionsbedingungen wie Produktionsunterbrüchen oder Änderungen in der Zykluszeit.

Mit einem Temperiergerät von Tool-Temp:

• Erhalten Sie eine Optimierung der Produktionszeit
• Haben Sie die Gewährleistung und die Sicherung einer hohen und gleichbleibenden Qualität Ihres hergestellten Produktes

• Maximale Vorlauftemperatur
• Wärmeträger
• Heizleistung
• Kühlleistung
• Pumpenleistung (Fördermenge/Druck)
• Anschluss-Spannung
• Innerer System Aufbau
• Ansteuerungs- und Kontrollmöglichkeiten

Man unterscheidet in Temperiergeräte mit Wasserbetrieb und Geräte mit Wärmeträgerölbetrieb (oder Glykol). Die Prozessthermostat, sprich Temperiergeräten für Wasser haben in der Regel eine max. Vorlauftemperatur von 90°C, bzw. etwa 160°C bei Druckwassergeräten, jene für Öl eine solche von rund 360°C.

Weitere Unterscheidungskriterien bei den Temperiergeräten sind:

• Geräte mit direkter oder indirekter Kühlung (Trennung von Kühl- und Temperierkreislauf durch einen zwischengeschalteten Kühler).
• Geräte mit Badbeheizung oder Zwangslaufsystem.
• Einkreisgerät und Mehrkreisgeräte.

Weitere Unterscheidungsmerkmale der Temperiergeräte sind:

• Maximale Vorlauftemperatur
• Verwendeten Wärmeträger – Wasser oder Öl
• Heizleistung
• Kühlleistung
• Pumpenleistung
• Fördermenge
• Druck

Wir unterscheiden hier 3 Zustände:

• Heizen
• Kühlen
• Halten

1. Erste Phase – die Heizphase
   Das Aufheizen auf Produktionstemperatur. Das Temperiergerät heizt solange bis die gewünschte ‚Ersttemperatur’, sprich Ausgangstemperatur, erreicht ist.
2. Zweite Phase – die Produktion
   Hier wechselt das Gerät zwischen Heizen und Kühlen. Aufgrund von sich ändernden, nicht konstanten Produktionsbedingungen, wie Schwankungen der Umgebungstemperatur, der Zykluszeit usw., ändert sich auch die Temperatur des angeschlossenen Verbrauchers. Steigt die Temperatur zu hoch, kühlt das Temperiergerät, fällt die Temperatur unter den Sollwert, dann heizt das Temperiergerät.

3. Dritte Phase – der Produktionsunterbruch – sprich Halten

   Der Verbraucher hat eine ideale Verbrauchertemperatur, dann erfolgt der Unterbruch. Bei einer Unterbrechung muss in der Regel der Verbraucher geheizt werden, damit wird das Absinken der Verbrauchertemperatur verhindert und es kann schneller weiterproduziert werden.

Die Grundprinzipien des Heizens und des Kühlens

Das Heizen und das Kühlen erfolgen im Ein/Aus-Modus, d. h. entweder ganz ein- oder ganz ausgeschaltet. Aufgrund seines PD-Verhaltens taktet der Regler. Dabei werden die Heiz- oder Kühlimpulse umso kürzer, je mehr sich die Temperatur dem Sollwert nähert. Durch dieses Takten wird ein Überschwingen und/oder das Unterschwingen vermieden.

Ein Regelkreis ist in seiner Natur ‘träge’. Wegen dieser Trägheit kann im Ein/Aus-Modus (Takten) dieselbe Regelgenauigkeit erreicht werden, wie z. B. mit Stellventilen, die einen erheblich grösseren regelungstechnischen Aufwand erfordern. Der Regler ist ein Dreipunktregler, dieser hat folgende Stellungen: Heizen – Halten – Kühlen.

Das Anschliessen und die dazugehörende technische Installation sind abhängig von den vorgegebenen Prozessbedingungen in der Produktionsanlage. Die folgenden Grundkomponenten bilden die Basis:

• Ein Schlauch für den Vorlauf und ein Schlauch für den Rücklauf.
• Die eingesetzten Schläuche müssen temperatur- und druckfest sein.
• Zwei Schläuche für das Kühlwassernetz.
• Ein Netzanschlusskabel.
• Das weitere Zubehör ist von der Anwendung abhängig.

Grundsätzlich erfolgt das über eine Datenschnittstelle. Die digitale Schnittstelle (z. B. RS485) ist vom technischen Standpunkt und bezüglich Zuverlässigkeit zu bevorzugen. Bei Tool-Temp stehen Ihnen verschiedene Schnittstellenprotokolle für die Datenübertragung vom Gerät zur Maschine zur Verfügung. Welche Schnittstelle eingesetzt werden soll, hängt von Ihrer Produktionsmaschine ab. Das Schnittstellenprotokoll und die Hardware der Maschine müssen mit dem Gerät übereinstimmen.

• Die Aufstellung ist abhängig von den Produktions- und Platzverhältnissen. Müssen aufgrund der Produktionsverhältnisse die Einstellwerte an Ihrem Temperiergerät oft geändert werden, ist es sinnvoll, das Gerät an einer gut zugänglichen Stelle zu platzieren.
• Bezüglich der Entfernung des Temperiergerätes vom Verbraucher ist das Folgende zu beachten: Wegen der Temperatur- und Druckverluste in den Verbindungsleitungen zwischen dem Temperiergerät und dem Verbraucher soll das Temperiergerät möglichst nahe an der Maschine bzw. am Verbraucher aufgestellt werden. Wegen der Druckverluste soll der Innen-Ø der Zuleitungen – wenn überhaupt – erst am Verbraucher reduziert werden.
• Empfohlener Wert für die Verbindungsleitungen: Innen-Ø nicht kleiner als der Innen-Ø des Vor-/Rücklaufs am Temperiergerät.
• Distanzen über ca. 5 m sollten vermieden werden. Ist dies nicht möglich, ist bei der Auslegung des Temperiergerätes das Temperaturgefälle und der Druckverlust in den Verbindungsleitungen zu berücksichtigen.
• Bei vorwiegender Wärmezuführung sollten die Leitungen wärmeisoliert sein. Das hilft Ihnen Kosten zu sparen.

• Diese beiden Benennungen beinhalten die gleiche Funktion.
• Ein Temperiergerät ist ein Prozessthermostat – ein Prozessthermostat ist ein Temperiergerät.
• Je nach Branche werden die Geräte unterschiedlich benannt, aber beide Begriffe meinen dasselbe. In der Chemie- und Pharmabranche spricht man oft von Prozessthermostaten.

Die Inbetriebnahme eines Temperiergerätes ist sehr einfach:

• Erstellen der Anschluss- und Schlauchverbindungen zwischen dem Temperiergerät und dem Verbraucher.
• Anschluss des Temperiergerätes an das Kühlwassernetz.
• Anschluss des Gerätes an das Stromnetz.
• Einschalten des Hauptschalters am Gerät.
• Einfüllen des Wärmeträgers (bei Ölgeräten von Hand, bei Wassergeräten je nach Typ und Ausführung von Hand oder automatisch).
• Eingabe der Vorlauftemperatur, Sollwert am Regler (entspricht in etwa der Produktionstemperatur des Verbrauchers).
• Temperiergerät (Pumpe, Heizung usw.) einschalten.
• Bei nicht automatischer Einfüllung Wärmeträger solange nachfüllen, bis die Pumpe ohne Unterbrechung läuft, d. h. im Temperierkreislauf eine genügende Wärmeträgermenge zirkuliert.
• In der Betriebsanleitung von Tool-Temp sind die erwähnten Schritte im Detail beschrieben.

Die theoretisch mögliche tiefste Vorlauftemperatur eines Temperiergerätes entspricht der Eintrittstemperatur des Kühlwassers (bei direkter Kühlung). Praktisch muss die minimale Vorlauftemperatur jedoch mindestens 5°C höher liegen.

Grund: Damit ein Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser und zirkulierendem Wärmeträger im Temperierkreis (Verbraucherkreis) stattfinden kann, ist ein minimales Temperaturgefälle erforderlich.

Ja. Die Kühlleistung eines Temperiergerätes ist stark temperaturabhängig. Je tiefer die eingestellte Solltemperatur (Vorlauftemperatur), desto kleiner ist die Kühlleistung.

Die Empfehlung bei Betriebstemperaturen über etwa 180 °C.

Die Gründe

• Es besteht ein Sicherheitsrisiko bei nicht fest verrohrten Anlagen. Bei 180°C beträgt der Systemdruck bereits 12 bar. Hinzu kommt noch der vom angeschlossenen Verbraucher abhängige Pumpendruck.
• Die im Verbraucher vorhandenen Dichtungen können bei zu hohen Druckverhältnissen lecken.
• Je nach zulässigem Druck des Verbrauchers muss der Druck im Temperierkreislauf selbst aber möglichst klein sein.

Allgemein

• Sind keine Einschränkungen vorhanden. Wegen der wesentlich besseren Wärmeübertragungseigenschaften von Wasser gegenüber Öl ist nach Möglichkeit Wasser als Wärmeträger zu verwenden.

• Grundsätzlich sind nur Öle einzusetzen, die seitens Hersteller ausdrücklich als Wärmeträgeröle deklariert sind.
• Das wichtigste Hauptkriterium für den Einsatz eines Wärmeträgeröls für ein Temperiergerät ist die, vom Hersteller des Öls angegebene maximale zulässige Vorlauf- und Filmtemperatur.
• Es sollen nach Möglichkeit synthetische Wärmeträgeröle eingesetzt werden.
• Wichtig: Hydrauliköle sind z.B. nicht zulässig.
• Nicht gekennzeichnete Öle bitte nicht verwenden.

Der Energieverbrauch des Temperiergerätes hängt von der jeweiligen Anwendung ab – der Verbraucher steuert das. D.h. es gibt keine Referenzen zum eigentlichen Energieverbrauch. Ein kleineres, vermeidlich günstigeres Temperiergerät, kann einen höheren Energieverbrauch haben, wenn die Anlage sprich der Verbraucher zu viel ‘saugt’ und das Temperiergerät zu klein gewählt wurde und entsprechend ständig in einer Überlastung ist.

Einige wichtige Kriterien:

• Die Dauer der Aufheizphasen und die Anzahl der Aufheizphasen. Dies ist jedoch auch abhängig von: dem Verbrauchergewicht, z. B. der Spritzgiessform, der Anzahl Verbraucherwechsel wegen kleiner Serien, den Produktionsunterbrechungen.
• Die Auslegung des Verbrauchers (Wärmezufuhr resp. die Wärmeabführung oder das thermische Gleichgewicht, d. h. praktisch weder Heizen noch Kühlen während der Produktion).
• Gerätebezogene Kriterien: Wärmeisolation („gut“ beim Heizen, „schlecht“ beim Kühlen).
• Gerätebezogene Kriterien: Wirkungsgrad der Pumpe (Wärmeentwicklung).

Es kann nur eine vereinfachte Aussage über den minimalen Energieverbrauch gemacht werden, der sich aus der Leistungsaufnahme des Pumpenmotors und der Steuerung zusammensetzt. Es empfiehlt sich, bei der Auswahl eines Temperiergerätes uns die Leistungsdaten anzugeben, damit wir Ihnen bei der Auslegung Empfehlungen abgeben können.

• Da die herrschenden Einsatzbedingungen einen grossen Einfluss haben, sind hier keine konkreten Angaben möglich.
• Grössten Einfluss auf den Reinigungszyklus haben: Betriebstemperatur, staubige Atmosphäre, Qualität des Wärmeträgers, Verunreinigungen im Temperierkreislauf, im Verbraucher und/oder in den Verbindungsleitungen.
• Als Betreiber muss man den optimalen Reinigungsintervall selbst herausfinden, da die Prozesse und die Produktionsverfahren Ihnen am besten bekannt sind.
• Als erste Entscheidungsgrundlage dient Ihnen die Tool-Temp Betriebsanleitung. Sie finden dort die Hinweise und Informationen für die erforderlichen Reinigungsarbeiten und Kontrollen an Ihrem Temperiergerät.

Das hängt auch hier in erster Linie von Ihren Produktionsbedingungen ab – dies auch in Relation von Schichtbetrieb und den Betriebsstunden.

Ein sehr wichtiges Kriterium sind die Einsatzbedingungen wie Betriebstemperatur, Eigenschaften des Wärmeträgers (Qualität des Wassers bzw. des Öls), Verunreinigungen im Temperierkreislauf (Verbraucher, Verbindungsleitungen). Genaue und konkrete Angaben zur Erneuerung sind deshalb nicht möglich.

Richtwerte für Wasser
Erneuern nach ca. 2’000 Betriebsstunden, inkl. der Additive.
Dieser Wert steht für ein Jahr mit einem Einschichtbetrieb.

Richtwerte für Öl
Kontrolle nach ca. 1’000 Std. und erneuern nach ca. 2’000 Std, inkl. der Additive. Dieser Wert steht für ein Jahr mit einem Einschichtbetrieb.

Ein Kriterium, ob ein Temperiergerät richtig funktioniert, ist die Temperatur. Die Soll-Temperatur und die Ist-Temperatur müssen übereinstimmen (±1 bis ±2°C). Trifft das nicht zu, funktioniert das Temperiergerät nicht einwandfrei.

Bleibt die Ist-Temperatur trotz dauernd eingeschalteter Kühlung zu hoch, ist entweder das Gerät zu klein dimensioniert oder es kann sich um folgende Probleme handeln:

• Kühlwasserleitung geschlossen.
• Der Kühler ist verkalkt.
• Im Kühlwassernetz ist der Filter verschmutzt.

Mögliche Ursachen bei einer zu tiefen Temperatur:

• Die Heizung ist defekt.
• Der Heizschütz ist defekt.
• Das Solid-State-Relais ist defekt. Das Magnetventil für die Kühlung schliesst nicht richtig, sodass dauernd Wasser durch den Kühler fliesst.

Schwingt der Istwert wegen falscher Einstellung der Regelparameter um den Sollwert (abwechselndes Heizen und Kühlen des Gerätes), hat dies eine unnötige Energieverschwendung und erhöhte Beanspruchung des Temperiergerätes zur Folge. Da die Temperatur meist im Medium (Wasser oder Öl) gemessen wird, bedeutet eine übereinstimmende Anzeige von Soll- und Istwert am Regler nicht zwingend, dass auch der Verbraucher richtig temperiert wird.

Bei ungenügendem Durchfluss wird die Temperatur nicht oder nur unzureichend zum Verbraucher übertragen. Es muss daher der Durchfluss überprüft werden. Das kann durch einen im Gerät eingebauten oder durch einen externen Durchflussmesser erfolgen.

Basisarbeiten können in der Regel selbst gemacht werden. Dies hängt allerdings stark vom „Reparaturstandard“ und dem internen Wissen Ihres Betriebes ab: Besteht z. B. eine Service- oder Maintenance Abteilung mit entsprechend ausgebildeten Leuten?

Wichtigster Schutz: Regelmässige Grundreinigungen des Gerätes schützt vor Reparaturen. Regelmässige Tankreinigungen und einfachste Innenreinigungen verlängert die problemlose Einsatzzeit.

Lesen und nutzen Sie bitte die Tool-Temp Bedienungsanleitung von Ihrem Temperiergerät.

Bei Unklarheiten und Fragen wenden Sie uns bitte uns, damit wir Ihnen Handlungsempfehlungen abgeben können.