Übersicht und Einführung zu Temperiergeräten
Um einen besseren Überblick über Temperiergeräte zu geben, fasst dieser Beitrag die wichtigsten Grundlagen zusammen. Ein Temperiergerät (auch Heiz‑Kühlgerät) wird eingesetzt, wenn ein Verbraucher über ein Wärmeträgermedium auf eine bestimmte Temperatur geregelt und gehalten werden soll, oder zyklisch unterschiedliche Temperaturniveaus erreicht werden müssen. Typische Verbraucher sind Druck- bzw. Spritzgussformen, Gesenke, Kalander oder Walzen – in Branchen wie Druckguss, Spritzguss, Pharma, Chemie oder Lebensmittel.
Wichtige Voraussetzungen für den Betrieb
Für den sachgerechten Betrieb müssen die Temperierkanalbohrungen im Verbraucher frei von Verschmutzungen (z. B. Korrosionsprodukte, Verkalkungen) sein. Totzonen sollten vermieden werden, da dort kaum Wärmeübergang stattfindet und sich Verschmutzungen ablagern können. Die Zuleitungen zwischen Temperiergerät und Verbraucher müssen absolut dicht, isoliert und gegen ein selbstständiges Lösen gesichert sein – stets ausgelegt auf den maximalen Temperatur- und Druckbereich des Gerätes.
Notwendigkeit von Filtrationssystemen
Zum Schutz des Temperiergerätes ist die Filtration des Fördermediums in Vor- und Rücklauf unerlässlich. Häufige Verunreinigungen (Korrosionsrückstände, Metallspäne, Sand, vercracktes Öl) führen zu erhöhtem Pumpenverschleiß bis hin zum Ausfall.
Wärmeaustausch, Medien und Kühlsysteme
Der Wärmeaustausch erfolgt über das Wärmeträgermedium. Die Erwärmung geschieht elektrisch über Rohrheizkörper in anwendungsspezifischen Leistungsstufen. Eine Verminderung der Temperatur kann über direkte oder indirekte Kühlung erfolgen, z. B. mit Kühlwendel oder Plattenwärmetauscher – direkt im Kreislauf oder im Bypass.
Steuerung und Prozessanpassung
Stillstandszeiten und damit verbundene Wärmeverluste erkennt das Temperiergerät und gleicht sie aus. Alternativ kann die Temperatur über den Durchfluss geregelt werden: Der Durchfluss einzelner Temperierkreise wird überwacht und z. B. über Servoventile an den Prozess angepasst. Wo auf Ventile verzichtet werden soll, kann die Regelung über frequenzgeregelte Pumpen erfolgen.
Integration in übergeordnete Systeme
Einbindung in übergeordnete Maschinensteuerungen ist in vielen Fällen möglich, inklusive zentraler Visualisierung, Überwachung und Dokumentation. Gängige Schnittstellen sind u. a. OPC UA, Profinet und Profibus.