FALLSTUDIE: KUNDENSPEZIFIKATIONEN
Vortec hatte die Gelegenheit, mit einem großen Hersteller und Lieferanten von Stanz- und Feinschneidteilen zusammenzuarbeiten. Das Unternehmen ist vor allem für die Herstellung von Automobilteilen bekannt und bietet eine Vielzahl von Industrieanlagen für verschiedene Branchen auf der ganzen Welt an, darunter Landwirtschaft, Schifffahrt, Motorräder, Wind- und Solarenergie, Batterieproduktion und mehr.
DIE HERAUSFORDERUNG
Der Prozessingenieur wandte sich an einem seiner US-Standorte an Vortec mit Fragen zu möglichen Kühllösungen für seine Automobillinie. Sie arbeiteten mit Edelstahl des Typs 409, der robotergeschweißt wird. Bevor diese Teile in die nächsten Produktionsschritte, die Endumformung und die Dichtheitsprüfung übergehen können, müssen die geschweißten Teile gekühlt werden. Die 3-1/4″ x 8″ Teile mit einem Gewicht von ca. 1 kg müssen von über 260°C auf 38°C abkühlen. Wenn diese Metallteile nicht schnell genug oder nicht auf eine ausreichend niedrige Temperatur abgekühlt werden, können die extrem heißen Teile das Auslegungswerkzeug und die Dichtheitsprüfmaschinen in der nächsten Produktionsstufe beschädigen.
Nachdem die heißen Teile robotergeschweißt wurden, werden sie auf ein Förderband gelegt, das in eine „Kühlzelle“ vorgeschoben wird. Um die Stahlteile schnell abkühlen zu können installierte der Verfahrenstechniker Ventilatoren in der Kühlzelle, die 25 Sekunden lang Luft auf die Teile bliesen. Mithilfe von Temperaturüberwachungen und Sensoren konnten sie feststellen, ob das Teil nach dem Durchlaufen des lüftergesteuerten Kühlprozesses auf die erforderlichen 38° abgekühlt war. Wenn das Bauteil immer noch über 38° lag, wurde es automatisch aussortiert und vom Netz genommen, bis es weiter abkühlen konnte. Unnötig zu erwähnen, dass die Lüfter für eine unzureichende Kühlung sorgten und einen massiven Engpass im Produktionsprozess verursachten.
DIE LÖSUNG
Nachdem unsere Anwendungstechniker den Produktionsprozess Schritt für Schritt überprüft hatten, konnten wir die Kühlleistung berechnen, die erforderlich ist, um die Edelstahlteile in weniger als 25 Sekunden zu kühlen. Der Anwendungstechniker von Vortec empfahl den Einbau von Luftstromverstärkern.
Die Luftstromverstärker würden es ermöglichen, eine große Menge an Umgebungsluft mit hoher Geschwindigkeit auf die Teile zu blasen. Diese hohe Luftgeschwindigkeit würde die Bauteile schnell abkühlen und sie in die nächste Produktionsstufe übergehen lassen. Der Vortec-Anwendungsingenieur empfahl, dass vier der 903 Luftstromverstärker von Vortec erforderlich sind, um die Teile in weniger als 25 Sekunden auf 38°C abzukühlen.
DAS ERGEBNIS
Der Verfahrenstechniker ersetzte die Ventilatoren durch zwei Luftstromverstärker und bemerkte sofort eine deutliche Verbesserung der Produktionsleistung. Der Hersteller musste die Teile nicht mehr vom Netz nehmen und warten, bis sie auf 38°C abgekühlt waren. Durch diese Umstellung konnte sich das Unternehmen Ausfallzeiten, Wartungskosten und Kopfschmerzen ersparen. Nachdem der Prozessingenieur gesehen hatte, wie effektiv die beiden 903 Luftstromverstärker waren, beschloss er, zwei zusätzliche Luftstromverstärker zu installieren, um die Abkühlzeit weiter zu verkürzen und die Produktion zu beschleunigen.
SO FUNKTIONIERT ES
Luftstromverstärker arbeiten mit dem Coanda-Effekt, einem Phänomen, bei dem sich ein Strahl an eine nahe gelegene Oberfläche anlagert. Das Besondere daran ist, dass der Luftstrom bei der Krümmung der Oberfläche an der gekrümmten Oberfläche haftet, auch wenn sie sich vom Strahlstrom wegkrümmt. Damit Luftstromverstärker den Luftstrom deutlich erhöhen können, wird die Druckluft mit Umgebungsluft kombiniert und in das Luftverstärkerstück gezogen. Wenn sich die Druckluft mit der Umgebungsluft verbindet, wird sie zu „gemischter“ Luft, die eine viel höhere Geschwindigkeit und Kraft als zuvor hat. Aus diesem Grund benötigen Luftstromverstärker nur eine geringe Menge an Druckluft, um eine deutliche Erhöhung des Luftstroms zu erzielen. Der Coanda-Effekt ist das gleiche Phänomen, das es Flugzeugen ermöglicht, den zum Abheben notwendigen Auftrieb zu erzeugen.
Sie wollen VORTEC-Teile in Ihrer Produktion ausprobieren? Gerne! Melden Sie sich bei uns unter +49 5130 37 99 99 oder unter vertrieb@rhdgmbh.de und wir beraten Sie gerne unverbindlich.
Quelle: Air Flow Amplifiers improve cooling time (vortec.com)