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Frequenzumrichter mit Flüssigkühlung für die K-Industrie Extrusionsanlagen müssen in der Kunststoffindustrie besonders anspruchsvolle Anforderungen erfüllen vor allem wenn es um das Recycling des Materials geht Speziell für den zuverlässigen Antrieb der Extruder-Schnecke wurden luftoder wassergekühlte VektorFrequenzumrichter konzipiert die besonders robust sein sollen Speziell für die Kunststoffextrusion hat Gefran die luftgekühlten skalierbaren Frequenzumrichter der Baureihe ADV200 mit Leistungsbereichen von 0 75 bis 1800 Kilowatt und Versorgungsspannungen von 400 bis 690 VAC im Programm Das Unternehmen hat die luftgekühlten Varianten um den vektorgeregelten Frequenzumrichter ADV200 LC ergänzt der zum Beispiel als Hauptantrieb der Extruder-Schnecke in der Kunststoffverarbeitung zum Einsatz kommen soll LC steht für liquid cooled und beschreibt ein Kühlsystem mit Wasser oder Öl für elektrische und mechanische Einheiten was die Baugröße des Frequenzumrichters drastisch reduziert Die flüssigkeitsgekühlte Variante steht als integrierte Schaltschrankversion oder mit der Option zur Durchsteckmontage zur Verfügung Antikondensationsund Feuchtesensoren sollen die Betauung im Umrichter vermeiden Der Vektor-Frequenzumrichter mit feldorientierter Regelung von 30 bis 400 Kilowatt Leistung integriertem Netzfilter und Drossel überzeuge durch anwenderfreundliche Bedienung einfache Inbetriebnahme und die unkomplizierte Integration in vorhandene Systeme Das Kühlsystem aus Aluminiumrohren und Edelstahl-Steckverbindern mit interner Trennung zwischen Elektronik und Wasserkühlung biete hohen Korrosionsschutz Für Baugrößen bis 55 Kilowatt ist die Montage des Bremswiderstandes direkt auf dem Kühlkörper möglich Eine integrierte Regelungsfunktion der Kühlmitteltemperatur dient zur Steuerung eines externen Ventils für Antrieb und Motor Der Umrichter mit DC-Bus-Stromversorgung ist laut Hersteller zwar sehr energieeffizient und weitkompakter als die luftgekühlte Variante dennoch biete er vergleichbare Leistung Auch die Regelungsstruktur Programmierung und Anwendungsoptionen entsprechen der ADV200-Serie Gefran www gefran com Herstelller in der Regel zu einer Produktionssteigerung von mindestens 15 Prozent Zumeist seien jedoch weitaus höhere Werte zu erzielen Die deutliche Reduktion von Materialspannungen erlaube darüber hinaus eine Materialeinsparung von bis zu 10 prozent des Produktgewichts ohne Abstriche an Dichtheitsund Festigkeitswerten Die Amortisationszeit für das System liege erfahrungsgemäß bei deutlich unter einem Jahr Im Kern besteht die Technik aus einem Druckluftkühlgerät Eingesetzt werden ein Wittmann Blow Molding Booster BMB der für eine Drucklufttemperatur von etwa 5 Grad Celsius sorgt oder ein Blow Air Chiller BAC mit -35 Grad Celsius kalter Druckluft Spezielle Blasventilblöcke BVB steuern über eine Kontrollbox den Fluss der Druckluft durch einen Blasdorn in das Innere des Produkts und die Entlüftung mit Abfluss der Druckluft aus dem Produkt Jedes Produkt das auf diese Weise gekühlt werden soll benötigt einen speziellen Blasdorn denn die jeweils präzise vorzunehmende unterschiedliche Luftverteilung im Innern des jeweiligen Produkts spielt für die Prozesssicherheit eine wichtige Rolle ebenso wie das jeweils richtige Verhältnis von Zuund Abluft Der Blow Molding Booster ist so der Hersteller kompakt kostengünstig wartungsfrei und bezüglich der Qualität der Druckluft unkompliziert Die Luftaustrittstemperatur liegt stets über dem Gefrierbereich womit keine aufwändige Trocknung der Druckluft benötigt wird Wichtig für den Prozess ist lediglich dass die Druckluft zwischen 6 und 15 bar aufweist und ausreichend gefiltertes Kaltwasser mit maximal 15 Grad Celsius zur Verfügung steht Die Booster sind in drei Größen für Druckluftmengen zwischen 160 und 600 Nm³ h Normm³ pro Stunde erhältlich und sollen in der Regel Produktionssteigerungen zwischen 10 und 35 Prozent ermöglichen Die kompakte Bauweise dieser Geräte erlaube häufig die Installation auf der Produktionsmaschine was die Zuleitungen kurz hält und keine Produktionsfläche beansprucht Blow Air Chiller sind komplexer im Aufbau und verlangt höhere Druckluftqualität mit 7 bis 15 bar maximal 0 01 mg m³ Restölgehalt und einem Drucktaupunkt von maximal 5 Grad Celsius bei 7 bar Das in der Anlage genutzte Molekularsieb ist regelmäßig zu warten Dieser Aufwand wird so Wittmann mit Produktionssteigerungen zwischen 15 bis über 50 Prozent belohnt In einigen Fällen seien Verkürzungen der Blasund Entlüftungszeit auf ein Drittel des ursprünglichen Werts erzielt worden Im Chiller wird die Druckluft durch den internen Pressure Air Dryer PAD geführt der mit einem Molekularsieb ausgestattet ist das durch den simplen Einsatz trockener Druckluft regeneriert Der Taupunkt der Prozessluft wird unter -40 Grad Celsius gesenkt damit sich im System kein Eis bilden kann Die Abläufe steuernden Blasventilblöcke sind den niedrigen Temperaturen angepasst Auch beim Blow Air Chiller wird Kaltwasser mit maximal 15 Grad Celsius benötigt bei von 3 bis 8 bar Druck Die Anlagen arbeiten mit einem FIT Regler ein Steuerungsdisplay das den Prozess visualisiert und den Zugriff auf alle relevanten Gerätedaten ermöglicht Hier besteht auch die Möglichkeit Daten zu speichern und über spezielle Steuerungsfunktionen an andere Verarbeitungsmaschinen weiterzugeben Wittmann Battenfeld www wittmanngroup com www kunststoffmagazin de 17 Frequenzumrichter mit feldorientierter Vektorregelung und Flüssigkeitskühlung Bild Gefran
