Werkzeugvorwärmung

  • Da wir im Moment ein Projekt laufen haben um die interne Rüstzeit zu reduzieren sind wir darauf gekommen das wir die Werkzeuge vorwärmen müssen um die Vorgabezeit zu erreichen.

    Nun wollte ich euch fragen ob jemand das auch macht und wenn ja mit welchem Verfahren? Und wie sieht es mit der Hydraulik aus gibt es kein problem wenn man das Werkzeug vorwärmt und man die Hydraulik erst auf der Maschine anschliesst wegen des Drucks wenn sich das Öl durch die Wärme ausdehnt?

  • Hallo,
    für eine Werkzeugvorwärmung gibt es spezielle Geräte, die von vielen Temperiergeräte Herstellern angeboten werden.

    Es ist aber nur sinnvoll, so etwas einzusetzen, wenn die Folgeeinrichtungen passen. Sprich Du brauchst ein Schnellspannsystem zur Aufnahme des Werkzeugs. Des weiteren ist es ratsam die Kühlung des Werkzeug am besten über Multikupplungen anzuschließen. Es muss also alles so ablaufen , dass die vorher eingebrachte Wärme nicht verloren geht, sonst bringt ein Vorwärmsystem nichts.

    Bezüglich der Hydraulik sehe ich keine Probleme.

  • Hallo

    Also wir haben einen Heizofen in dem wir unsere Werkzeuge vorwärmen.

    Unsere Werkzeuge sind halt relativ klein ca. 15cm im Durchmesser und

    ca. 20 cm hoch.

    Eingebaut werden sie mit Schnellspannvorrichtungen (in Boy-maschinen).

    Spart uns ca. eine halbe Stunde beim Umrüsten.


    Mfg V1p3r

  • Ende diesen Jahres (den genauen Termin habe ich noch nicht) werden an der A-G-Berufsgoleg in Löhne die Projektarbeiten von angehenden Kunststoff-Technikern vorgestellt. Ich habe mit einer Gruppe Kontakt gehabt, die daran arbeiten die Rüstzeit zu minimieren.
    Das Ziel war von ca. 60 min auf unter 15 min zu kommen. Damals (vor etwa 3 Wochen) waren sie schon kontenuirlch unter 25 min und es war noch jedemenge Potenzial in ihren Ideen da. Also wen Interesse besteht, einfach bei der Schulle (Hr. Wöhler leitet die Kunststofftechniker) anfragen.

  • Quote

    Und wie sieht es mit der Hydraulik aus gibt es kein problem wenn man das Werkzeug vorwärmt und man die Hydraulik erst auf der Maschine anschliesst wegen des Drucks wenn sich das Öl durch die Wärme ausdehnt?

    Hallo Jgel,
    bei der Hydraulik sollten eigendlich keine Probleme auftreten.-
    - wenn mit dem Werkzeug schon produziert wurde, ist das normaler weise noch warm, somit auch das Hydraulköl. Beim Abkalten zieht es sich es sich zusammen. Beim erneuten Werkzeugerwärmen auf einer Vorwärmstation dehnt es sich wieder aus wie bei der Produktion.
    Bedingung ist, dass das Werkzeug die selben Temperaturbedingungen hat wie in der Produktion.
    - bei neuen Werkzeugen ist die Hydraulik normalerweise leer und somit keine Dehnung vom Öl.
    Ich nehme dabei natürlich an, dass die Hydraulikanschlüsse verschossen sind (Schnellverschlusskupplungen).
    Wenn das Hydaruliköl beim erwärmen zu stark gedehnt wird, bringst Du die Kupplung nicht drauf!!!
    Bei den Wärmestationen gibt es verschiedene Systeme - Massgebend sind hier auch die Werkzeugdimensionen.

    Gruss Johann

  • Hallo Igel,
    wir wärmen unsere Werkzeuge auch schon auf einer Vorwärmstation vor, d. h. Heißkanal, Wasser. Ohne Probleme.
    Wichtig ist, dass die zeit zwischen vorwärmstation und Einbau in Maschine und Anschliessen Wasser relativ kurz ist, da sonst schäden am Heißkanal auftreten können.
    Für das schnelle Rüsten hierzu müssen natürlich die Maschinen auch entsprechend umgerüstet werden,z.B. Magnetaufspannplatte oder Enerpac Systeme.

    gruss
    Miche

  • Miche
    Ja das mit dem Schnellspansystem auf der Maschine ist bereits vorhanden und ein Schnellspansystem für die Wasseranschlüsse auch.
    Aber wie genau funktioniert diese vorwärmstation bei euch? Ablaufmässig?

  • Hallo Igel,
    der Ablauf ist eigentlich ganz einfach; die Werkzeuge werden an der Vorwärmstation vorgewärmt auf Betriebstemperatur. Wenn dann der Umbau anfängt, wird das Werkzeug ausgebaut, das vorgewärmte Werkzeug sofort in die maschine gehoben und alles wieder angeschlossen. Das ausgebaute Werkzeug wird auch an die Vorwärmstation angeschlossen und abgekühlt.
    Die Produktion mit dem Eingebauten Werkzeug kann dann unmittelbar nach dem Einbau wieder aufgenommen werden!

    gruss
    Miche

  • Das Problem an der ganzen Vorwärmgeschichte das wir noch haben ist die Hydraulik. Jedes mal wenn wir das Werkzeug eine Stunde vorgewärmt haben können wird die Hydraulik Schnellkupplungen nicht mehr anschliessen weil der Druck durch die Wärmenausdehnung zu gross wird.
    Vom Ablauf her werden wir mal ausprobieren wie's am besten und schnellsten funktioniert.

  • Hallo Igel

    zuerst mal wünsch ich Dir ein gutes, erfolgreiches neues Jahr !!

    Quote

    Das Problem an der ganzen Vorwärmgeschichte das wir noch haben ist die Hydraulik. Jedes mal wenn wir das Werkzeug eine Stunde vorgewärmt haben können wird die Hydraulik Schnellkupplungen nicht mehr anschliessen weil der Druck durch die Wärmenausdehnung zu gross wird.

    Mach Dir ein Verbindungsstück ( Schlauch) zwischen den Hydraulikanschlüssen - nicht zu lang - so dass sich das Öl dehnen kann und Du die Kupplungen noch aufmachen kannst. Damit dürftest Du mit der Kupplung keine Probleme mehr haben. Masch den Schlauch nicht zu lang - damit sich der Zylinder nicht entleeren kann. Kleiner Ölverlust im Zylinder dürfte kein Problem sein da dies von der Maschine wieder nachgeschoben wird,die Luft wird langsam ausgeschoben. Wenn der Zylinder anfängt zu rattern hast Du zuvile Luft drinn - das heisst der Schaluch ist zu lang.
    Eine aufwendigere Lösung wären Druckreduzierventile welche Du an der Aufwärmstation anbringen müsstetst.

    Viel Erfolg
    Johann

  • Also ich kenne das auch mit dem Vorheizen, aber wir haben das eher dazu genutzt um denn Anfahrauschuss bei Sichtteilen zu senken.

    Was habt ihr denn da für ein Einsparpotenzial beim rüsten.
    Da wir eh schon das Verfahren SMED benutzt haben, konnte ich da keine großartige Rüstzeitreduzierung erkennen. Die meisten Werkzeuge haben wir angefahren sobald der HK auf Temp. war, also wir haben nicht drauf geachtet,
    das die Werkzeuge die richtige Wassertemperatur hatten, hatten aber auch nicht großartig eine Wahl, da wir Kühlimpulssysteme benutzt haben, da kannste lange warten. Halt eben bei Sichteilen die später veredelt wurden, wurde das WKz mit Wasser vorgeheizt, wegen Anfahrausschuss.

    gruß
    Dima

  • Dima
    Die Augangslage war das wir pro Umrüstvorgang zwischen einer und zwei stunden brauchten, je nach dem welcher Mitarbeiter umrüstet.
    Ziel ist es auf ca. 15min zu kommen.
    Im moment sind wir so weit das wir etwa 30 min brauchen, es besteht aber noch Potenzial.
    Beim Vorwärmen ist es so das wir hoffen die Zeit die auf der Maschine zum aufheizen gebraucht wird und beim Anfahren bis das Werkzeug richtig auf Temperatur ist einzusparen. Es handelt sich da um etwa 20min!

  • Igel
    Ok ich habe bei der Frage etwas wichtiges ausser acht gelassen
    es kommt ja auch darauf an wie groß die Werkzeuge sind.

    Euer Erfolg ist schon beachtlich und 15 Minuten sind realistisch.
    Arbeitet ihr im Team oder versucht ihr die Rüstzeit mit einem einzigen Einrichter zu reduzieren?

    Habt ihr den Werkzeuge die ihr im kalten Zustand nicht anfahren
    könnt?
    Ansonsten fahr die Werkzeuge schon an bevor die Temperiergeräte ihren soll
    Wert erreicht haben, durch den Spritzzyklus gewinnst du ja auch zusätzlich Wärme.

    Wir hatten so bei Werkzeugen bis 500 Kg keine Probleme nach 10 Anfahrschuss gute Teile zu haben, ohne herkömliche Temperiergeräte.
    Gekühlt über Rhytemper Impulskühlsystem.

  • Dima
    Die Werkzeuge sind zwischen 500 und 1000kg.
    Ob es möglich ist die Zeit mit nur einem Einrichter auf 15min zu bringen weiss ich noch nicht, wir wollen erst einmal das ganze technische und organisatorische Potenzial ausschöpfen bevor wir es mit zwei einrichtern versuchen. Weil das Problem ist das die Anzahl Einrichter jetzt schon teilweise knapp ist und dann können nicht 2 Einrichter an einer solch kleinen Maschine arbeiten!

    Richtig, das mit dem Anfahren ohne das die Werkzeuge auf Temperatur sind wäre schon eine Idee, nur ist es leider bei unsern unmöglich, den zum einen sind die Werkzeuge so ausgelegt das die Schwindung zu gross ist bei einem kalten Werkzeug sprich man nicht mehr mit den Kernen fahren kann und zum andern haben wir ein Temperaturfühler im Werkzeug und somit die Werkzeugtemperatur überwacht wird und alles was unter einem gewissen wert liegt ist dann ausschuss. Und das möchten wir eigentlich vermeiden den das Material ist nicht ganz billig und es dauert leider auch einiges mehr als nur 10 schuss bis die Werkzeugtemperatur so erreicht ist. Und bei Zykluszeiten von teilweise fast 60 sekunden kann man da nicht mehr sehr viele teile machen und man hat die 15 min schon fürs anfahren verbraucht!

    Aber das Technische Potenzial das es mittlerweile gibt bietet ja einige möglichkeiten um ein schnelleres Umrüsten möglich zu machen!

    Quote

    Original von Dima
    ohne herkömliche Temperiergeräte.
    Gekühlt über Rhytemper Impulskühlsystem.

    Wie funktioniert den dieses System?

  • Igel
    Ist ein Kühlimpulssystem von der Firma Rhytemper bzw Rhytemper wurde vor kurzem von ONI aufgekauft.

    Standard mässig benutzt du nur Kaltwasser wie der Name Kühlimpulssystem schon sagt, man kann aber auch eine Vorwärmeinheit nachrüsten, haben wir z.B, auch gehabt, bei Artikel wo die Oberflächen Qualtät sehr gut sein musste, wegen Veredelung der Artikel.

    Die nöttige Wärme fürs Werkzeug gewinnst du aus dem Spritzprozeß, hat den Vorteil das du kein Gerät mit erhitzer und im Regelfall brauchst du auch keine Pumpe, weil du mit dem Betriebsdruck aus der Kaltwasserleitung arbeitest, die reicht ansich aus.
    Das Rhytempersystem regelt das Werkzeug mit Kühlimpulse auf die gewünschte Entform Temperatur runter, bei 70-80 % der Werkzeuge kannst du dadurch eine Kühlzeit reduzierung rausholen.
    Mit einem standard Gerät kannst du 8 Kreise einzelnd und verschieden steuern, das ermöglicht dir eine Konturnahe Kühlung.
    Du kannst dem Gerät auch eine Verzägerungszeit einstellen, das heisst wenn du eine Einspritzzeit von 1,7 s hast sagst du dem Rhytemper das er 1,7 s verzögern soll und er fängt erst dann an zu kühlen wenn nötig ist, also beginn Nachdruck, für die Formfüllung brauchst du ja Wärme und nicht Kühlung.
    Nachdem anfahren errechnet sich das System eine Referenz Kurve, wenn du das Programm speicherst, wird auch diese Refernezkurve mit abgespeichert, das ist sehr praktisch weil auch der Durchfluss gemessen und gespeichert wird, beim laden der Datei und anfahren des Werkzeugs greift er auf die gespeciherten Werte zurück und schlägt Alarm wenn was nicht über ein stimmt.
    Falls im Prozess Wärme Schwankungen auftreten sollten, bemerkt er auch diese un gleicht das mit länger oder kürzere Kühlimpulse aus.

    Ich persöhnlich arbeite gerne damit, weil es gegenüber herkömlichen Temperiergeräten viele Vorteile hat. Was ich am besten finde ist wir haben mit einem Rhytemper 4 Temperiergeräte die mit Y Anschlüsse bestück waren ersetzt, wow das war eine Platzersparniss und das Bedienteil des Rhatempers kann man problem los an der Bedienseite unterbringen.

    Was für mich als Einrichter nicht unbedingt so wichtig ist, aber für die Firma, ist die Wirtschaftlichkeit.
    Ein Rhytemper ist sehr sparsam, das Gerät selber wird mit 24 Volt betrieben und die Ventile werden sogar mit 12 Volt geschaltet und das ist schon ein Vergleich wenn man sieht das Temperiergeräte über einen Starkstrom anschluss laufen. Wenn du mit so ein Kühlsystem dann auch nocht eine Zykluszeit ersparnis rausholst dann sind die hohen Anschaffungskosten sogar sehr schnell amotisiert.
    In meiner neuen Firma wo ich arbeite, haben wir mittlerweile auch ein Paar davon an 2K Macchinen stehen, die Zykluszeit Ersparniss war nicht gerade berauschend, aber dafür konnten wir so den Anfahrausschuss deutlich reduzieren, weil wir die Maschine mehrmal in einer Schicht zum putzen anhalten. Der Grund ist die Temperatur beim Nachspritz (14-16°C) Das angeschlossene Kühlgerät, kühlt weiter wenn die Maschine steht, ein Rhytemper bekommt in dem Zeitpunkt wo eine Maschine steht nicht das Signal zum Kühlen und kühlt daher auch nicht, bzw es kühlt nur die Kreise an denen der HK liegt oder Kreise die auf offen stehen, das geht natürlich auch.


    So das war glaube ich schon genug, nicht das jemand noch auf die Idee kommt das ich Schleichwerbung mache.
    Aber wenn noch Fragen sein sollten, gerne

  • Dima
    das tönt sehr intressant. Habe das System glaube ich auch schon auf einer Messe gesehen aber mit nicht genauer damit beschäftigt.
    Wir haben bei uns auch solche Impulsgeräte im Einsatz allerding nur sehr einfache die nur 2 Kreisläufe haben und auch keine überwachungsfunktion haben.
    Aber ob es für unsere Werkzeuge eine Alternative ist weis ich nicht weil eben wie gesagt, wenn man ein Werkzeug kalt anfährt bringt man die Kerne anschliessend nicht mehr aus dem Spritzling...

    Eine Frage habe ich allerdings noch, wie ist den bei diesem System gewährleistet das die Werkzeugtemperatur immer gleich ist? Habt ihr dafür Temperaturfühler ?

  • Klar, natürlich
    ja sowas wictiges und nicht mal bedacht.

    Die Temperatur wird im Rückfluss gemessen. Die Fühler kann man auch so
    nah wie es der Frei raum um das Werkzeug herum zu lässt anbringen.
    Oder Kompakt im gehäuse in unmittelbarer Nähe des Werkzeuges, wie seitlich auf der Aufspannplatte z.B.

  • Hallo,
    also das Impulskühlungssystem ist sicherlich sehr gut, aber es ist ja wie gesagt nur eine Kühlung, oder was mache ich, wenn ich die Form heiß fahren muss?
    Und noch ein Thema wg. Rüstzeitersparnis.
    SMED ist vorraussetzung dafür, das man ein Thema wie Werkzeugvorwärmung in angriff nimmt.
    Rüstzeiten von 20 Minuten von Gutteil zu Gutteil darf heutzutage keine Illusion mehr sein!
    Wir sind im Moment bei 25 Minuten 2Mann rüsten, aber Werkzeuggrössen von 15 - 25 Tonnen! (Maschinen 1000-2000to. zuhaltekraft)

    gruss
    Miche

  • Miche

    Wenn du Temperatur brauchst, kannst du eine Vorwärmeinheit anschließen.

    Werkzeugvorwärmung ist ein wichtiger Bestandteil vom schnellen rüsten
    um dich mal zu bestätigen, der HK gehört auch dazu.

    SMED = small minute off die
    Auf deutsch heisst das so viel wie: Rüsten unter 10 Minuten

    Mein persöhnlicher Rekord mit einem kollegen, liegt bei 4min58sec.
    bei einem 120 Kg Werkzeug mit HK, 2- Fach Werkzeug.

    also du siehst SMED ist Realität und keine Utopie oder Ilusion

    Aber bei euren Werkzueg größen ist 25 min schon eine starke Leistung.
    Bei mir ist das so das ich bei größeren Werkzeugen mehr vorsichtig als schnell arbeiten, alleine weil man durch die größe des Werkzeuges seinen Kollegen auf der anderen Seite nicht immer im Nlickfeld hat.

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