Energieeffizient kühlen auf Abruf

SMC hat für eine Vielzahl an Anwendungen das passende Kühl- und Temperiergerät: Ganz egal, ob für die Extrusion, Linearmotoren oder für Hochleistungslaser.

Als einer der führenden Hersteller und Lösungsanbieter für pneumatische und elektrische Automatisierungstechnik hat SMC ein breites Portfolio an Kühl- und Temperiersystemen. Vom Kunststoffextruder bis zum Hochenergielaser: Wo Hitze entsteht, muss gekühlt werden. Kühl- und Temperiergeräte kommen in enorm vielen Bereichen der Industrie zum Einsatz. Die Anforderungen unterscheiden sich dabei deutlich: Mobilität wird dort großgeschrieben, wo die Kühlung punktuell benötigt wird, etwa bei Vor-Auslieferungstests. Kompakte Maße sind hingegen vor allem in Laboratorien oder anderen Umgebungen mit besonders wenig Raum gefragt. SMC baut sein Portfolio leistungsstarker und flexibler Kühl- und Temperiergeräte für den anspruchsvollen industriellen Betrieb kontinuierlich aus.

Kühl- und Temperiergeräte lassen sich vielfältig anwenden. Bei einigen ist die richtige Temperatur elementar für die Qualität des Endprodukts. In anderen Bereichen geht es um die Sicherheit der Mitarbeiter oder auch den korrekten Ablauf chemischer Reaktionen. Alle haben eines gemeinsam: hohe Anforderungen an die Leistung, Zuverlässigkeit und Robustheit der Geräte. Ein Beispiel ist die Kunststoffindustrie.

Kunststoffextruder gehören zu den anspruchsvollsten Anwendungen für Kühl- und Temperiergeräte. Wenn die Temperatur während des Extrusionsprozesses nicht exakt gehalten wird, kann das enorme Auswirkungen darauf haben, wie gut sich unterschiedliche Kunststoffe vermischen. Davon hängt allerdings die Qualität des fertigen Produkts ab – ob beispielsweise die Spülmittelverpackung flexibel oder spröde ist. Hersteller von Extrudern bringen ihre Maschinen deshalb auf die sprichwörtliche Streckbank und testen sie vor der Auslieferung im Dauerbetrieb unter härtesten Bedingungen. Die dabei verwendeten Kühl- und Temperiergeräte müssen deshalb besonders leistungsfähig und zugleich wartungsarm sein.

SMC hat für Anwendungen wie diese die Kühl- und Temperiergeräte der Serie HRSH entwickelt. Sie bringen ganz nach Bedarf Nennleistungen von 30 kW bei Durchflussraten bis zu 180 l/min. Extruder lassen sich so effektiv mit einer Temperaturstabilität von ± 0,1 °C kühlen. Ausgerüstet mit einer frequenzgesteuerten Regelung kontrolliert die HRSH-Serie zudem Kompressor, Gebläse und Pumpe individuell und lastabhängig. Das spart Energie und reduziert die Größe der Anlage.

Um Metallteile für die Automobilindustrie in Form zu biegen oder per Laser zu verschweißen, werden besonders leistungsstarke Linearmotoren benötigt. Selbst moderne Antriebe erzeugen im Betrieb Reibung und damit Hitze. Auch der verwendete Strom sorgt dafür, dass sich die Komponenten aufheizen. In der Produktion müssen die Anlagen trotzdem ununterbrochen arbeiten. Damit kein Servomotor ins Schwitzen kommt, hat SMC die Thermo-Chiller der Serie HRS entwickelt. Sie kombinieren kompakte Maße mit hoher Leistung. So ist die Ausführung HRS040 nur 377 mm breit und 976 mm hoch – bei einer Kühlleistung von 3,8 kW. Belüftet wird von vorne und hinten.

Für besonders raue Umgebungen hat SMC darüber hinaus eine eigene Produktlinie entwickelt: Die Serie HRS-R. Sie ist speziell darauf ausgelegt, auch unter härtesten Bedingungen reibungslos zu funktionieren und die volle Kühlleistung zu bringen. In Lebensmittelverpackungslinien oder bei der Papierfertigung fallen beim Reinigen hohe Mengen an Kleinpartikeln wie Staub sowie Spritzwasser an – eine anspruchsvolle Aufgabe für luftgekühlte Geräte. Die Gehäuse der HRS-R-Serie sind aus Metall oder Edelstahl. Die Geräte sind zudem nach Schutzklasse IP54 ausgelegt. Ideale Voraussetzungen also für anspruchsvolle Umgebungen. Noch mehr Platz als die kompakten Stand-alone-Kühlgeräte der Serie HRS und HRS-R sparen die für 19-Zoll-Racks ausgelegten Thermo-Chiller von SMC.

Die Kühl- und Temperiergeräte der Serie HRR sind rund 50 % kleiner als Stand-alone-Geräte mit vergleichbarer Leistung. Sie passen damit optimal in standardisierte, 19-Zoll-breite Rahmen. Darin können auch mehrere Geräte platzsparend untergebracht werden, wenn mehrere Kühl-Lösungen zugleich benötigt werden. Das ist besonders vorteilhaft in sehr beengten Umgebungen. Im Einstellbereich von 5 bis 40 °C halten die Geräte der Serie HRR mit Kühlkapazitäten von 1,2 bis 3 kW die Temperatur präzise – mit einer Genauigkeit von ± 0,1 °C.

Bei ihrem Design ließen sich die SMC-Experten von ihren Erfahrungen und Berichten aus der Praxis leiten. So befinden sich alle Zugänge vom Abflussventil bis zum Füllstutzen für das temperierende Umlaufmedium auf der Vorderseite der Kühl- und Temperiergeräte. Auch Wartung und Instandhaltung, wie der Tausch des Partikelfilters, lassen sich erledigen, ohne das Kühl- und Temperiergerät aus seinem Rack holen zu müssen. SMC hat zudem eine Steuerungssoftware entwickelt, mit der sich die kompakte Kühleinheit fernsteuern lässt. Manche Anwendungen benötigen allerdings doch ein Stand-alone-Gerät mit besonders hoher Leistung. SMC kombiniert dazu zwei starke Kühl-Lösungen in einem Gehäuse.

Laser verstärken Licht, oft mit Hilfe von Oszillatoren. Schon während der Entstehung eines Hochleistungs-Laserstrahls werden diese Komponenten sehr heiß. In einer Anwendung müssen deshalb der Laseroszillator und das optische System unabhängig voneinander mit deionisiertem Wasser gekühlt werden. Bisher waren dafür aufgrund der sehr unterschiedlichen Hitzeentwicklung innerhalb der be iden Anwendungen zwei Kühl- und Temperiergeräte erforderlich.

SMC hat jetzt mit der Serie HRL beide Applikationen in einem Gehäuse vereint und mit smarten Steuerungsfunktionen ausgestattet. Das spart Platz, Energie und Kosten – und macht viele Industrieanwendungen zukunftsfähig. Die Kombination von zwei Kühl- und Temperiergeräten in einem Gehäuse minimiert den Verkabelungsaufwand.

Ein Kreislauf mit maximal 26 kW Leistung kühlt dabei den Oszillator, während der zweite mit 1 kW beispielsweise das optische Lasersystem kühlen kann. Für beide Kanäle benötigt die neue Serie nur eine Spannungsversorgung. Zugleich ist ihre Aufstellfläche um 22 % kleiner. Die Baugröße der Serie HRL entspricht dabei nahezu der eines einzelnen Kühl- und Temperiergerätes, beispielsweise aus der Serie HRSH.

Vielfältige Anwendungen in der Industrie benötigen eine effiziente und leistungsstarke Kühlung. Die Experten von SMC bauen ihr breites Produktportfolio robuster und zuverlässiger Kühl- und Temperiergeräte für jede Anwendung kontinuierlich aus und helfen damit, die Sicherheit und Produktivität in der Produktion zu optimieren.

db/Marco Taufer