ERWÄRMUNG VON METALLISIERTEM PORZELLAN
(SPEISEN-EINZELVERTEILUNG)
Nach dem Aufbringen einer metallischen Schicht lässt sich Porzellan induktiv erwärmen.
Der gute Wirkungsgrad sowie die Möglichkeit auch durch isolierende Schichten, wie etwa ein Isoliertablett hindurch, eine Erwärmung vorzunehmen, sind die großen Vorteile der induktiven Erwärmung in der Speiseverteilung.
Bei unserem System lässt sich die Wärmeleistung individuell regeln, wodurch ein einfacher Warmhaltebetrieb, wie auch das Regenerieren der Speisen im Zug einer Kaltverteilung möglich ist.
Umgesetzt wurde unser Konzept sowohl für die Einzelverteilung im privaten Bereich mit Tischgeräten (Essen auf Rädern), als auch für die Gruppenverteilung in Krankenhäusern und Heimen mit Verteilwagen.
Dabei reicht die Bedienung von einer einfachen Ein-Taster-Lösung des Tischgerätes bis hin zur komplexen Steuerung des Wagens mit mehreren Tageszeitzonen, einer Wochentagsplanung und der Aufbereitung der Erwärmungsdaten mit Hilfe eines PC-Programmes.
Durch die Anwendung eines besonderen physikalischen Effekts, kann bei diesen Systemen die Porzellantemperatur mit verfolgt werden. Für diese Lösung besitzt INNOVAT ein europäisches Patent.
ERWÄRMUNG VON METALLISIERTEM PORZELLAN
(SPEISEN-GEMEINSCHAFTSVERPFLEGUNG)
Nach dem Aufbringen einer metallischen Schicht lässt sich Porzellan induktiv erwärmen.
Der gute Wirkungsgrad sowie die Möglichkeit auch durch isolierende Schichten, wie etwa ein Isoliertablett hindurch, eine Erwärmung vorzunehmen, sind die großen Vorteile der induktiven Erwärmung in der Speiseverteilung.
Bei unserem System lässt sich die Wärmeleistung individuell regeln, wodurch ein einfacher Warmhaltebetrieb, wie auch das Regenerieren der Speisen im Zug einer Kaltverteilung möglich ist.
Umgesetzt wurde unser Konzept sowohl für die Einzelverteilung im privaten Bereich mit Tischgeräten (Essen auf Rädern), als auch für die Gruppenverteilung in Krankenhäusern und Heimen mit Verteilwagen.
Dabei reicht die Bedienung von einer einfachen Ein-Taster-Lösung des Tischgerätes bis hin zur komplexen Steuerung des Wagens mit mehreren Tageszeitzonen, einer Wochentagsplanung und der Aufbereitung der Erwärmungsdaten mit Hilfe eines PC-Programmes.
Durch die Anwendung eines besonderen physikalischen Effekts, kann bei diesen Systemen die Porzellantemperatur mit verfolgt werden. Für diese Lösung besitzt INNOVAT ein europäisches Patent.
INDUKTIVES SCHRUMPFSPANNEN VON WERKZEUGEN (HÜLSE / ZAPFEN)
Beim thermischen Spannen von Werkzeugen wird die Werkzeughalterung in Sekundenbruchteilen induktiv erwärmt und dehnt sich dadurch aus. Das nicht erwärmte Werkzeug, welches einen größeren Durchmesser aufweist, als der kalte Werkzeughalter, kann nun in die Halterung eingeführt werden.
Nach Abkühlung der Halterung und dem damit verbundenen Schrumpfen, entsteht zwischen Halterung und Werkzeug eine so genannte Presspassung, welche die erforderlichen Spannkräfte liefert, die zur Durchführung des Zerspanungsvorgangs gebraucht werden.
Nach Beendigung des Werkzeugeinsatzes wird die Halterung abermals erwärmt, dehnt sich dabei aus und das Werkzeug kann wieder entnommen werden.
Damit der Vorgang im praktischen Werkstatteinsatz wirtschaftlich angewendet werden kann, muss das Verfahren mit einer sehr hohen Dynamik und einer besonderen Feldführung betrieben sein. Für diese Lösung besitzt INNOVAT ein europäisches Patent.
INDUKTIVES SCHRUMPFSPANNEN VON WERKSTÜCKEN (FLÄCHIG / PLANARE SPULE)
Bei thermischen Spannen von Werkstücken wird das kreisförmige Werkstück induktiv erwärmt und dehnt sich dadurch aus.
Anschließend wird das erwärmte auf ein nicht erwärmtes Trägerwerkstück aufgesetzt. Beim Abkühlen entsteht eine Presspassung zwischen Werkstück und Trägermedium.
Eine Besonderheit bei dem von INNOVAT entwickelten Verfahren liegt darin, dass die Wärme bis zur Zieltemperatur mittels eines Temperatursensors definiert zugeführt wird.
Das Verfahren wir seit vielen Jahren in der Automobilzulieferindustrie zum Aufbringen von Zahnkränzen auf Kupplungsscheiben eingesetzt.
INDUKTIVES ENTLACKEN VON METALLTEILEN
Bei der Entlackung mittels Induktionstechnik wird durch einen Decoater ein Wirbelstromerzeugt. Die Wärme, die so entsteht, plastifiziert eine dünne Lackschicht im unmittelbaren Kontaktbereich zum Metall, wodurch die Haftung des Lackes bricht und er Lack mechanisch abgetragen werden kann.
Die Entlackungseinheit ist ein mobiles Aggregat, das für den flexiblen Einsatz an unterschiedlichen Arbeitsplätzen konzipiert wurde. Mit einem Handhubwagen kann es an beliebige Einsatzorte im Betrieb transportiert werden.
Das Entlackungsaggregat besteht aus einem elektrischen Hauptanschluss, dem Wirbelstromerzeuger, einer Steuerung sowie einem Luftfilter.
NEUE GENERATORENLINIE
• WSG-10-17 Bauer
Dreiphasiger Induktionsgenerator für industrielle Anwendungen in Halbbrückentopologie mit IGBTs mit Arbeitsfrequenz bis 35 kHz. Der Spulenstrom kann dabei bis zu 80 A, die Aufnahme aus dem Netz bis zu 16 A bei einer Nennspannung von 400 V oder 480 V (50/60Hz) betragen. Der Anschluss eines Neutralleiters ist nicht notwendig.
Der Generator ist in einem robusten Blechgehäuse untergebracht. Der Netz- und Steuerungsanschluss sowie der Spulenanschluss erfolgt über robuste Industriesteckverbinder. Durch den großzügig ausgelegten Kühlkörper ist bei Verwendung eines leistungsstarken Lüfters ein Dauerbetrieb möglich.
Der Generator wird über eine serielle Schnittstelle (RS485/RS232/TTL) angesteuert. RS485 ermöglicht den Betrieb mehrerer Generatoren an einen gemeinsamen Bus. Neben Spulenstrom und Leistung berücksichtigt der Generator auch die Phasenlage des Spulenstroms zur Resonanz bei der Regelung. Überstrom und Überspannung werden von der Hardware erkannt und schalten die Induktion unabhängig von der Firmware aus. Über einen potentialfreien Kontakt (z.B. einen Temperaturschalter) kann der Zwischenkreis durch Relais direkt vom Netz getrennt werden.
• G-Kompakt:
Kompakter dreiphasiger Induktionsgenerator für industrielle Anwendungen in Halbbrückentopologie mit IGBTs mit Arbeitsfrequenzen bis 40 kHz. Der Spulenstrom kann dabei bis zu 40 A, die Aufnahme aus dem Netz bis zu 10 A, bei einer Nennspannung von 400 V oder 480 V (50/60Hz), betragen. Der Anschluss eines Neutralleiters ist nicht notwendig. In Planung sind eine dreiphasige Variante mit höherem Spulenstrom und eine einphasige Ausführung, in der durch den Einsatz von MOSFETs Arbeitsfrequenzen bis 100kHz möglich sein werden.
Der Generator kann über zwei galvanisch getrennte serielle Schnittstellen (RS485 und RS232/TTL) angesteuert werden. Diese lassen sich unabhängig voneinander parallel betreiben. RS485 ermöglicht den Betrieb mehrerer Generatoren an einem gemeinsamen Bus.
Neben Spulenstrom und Leistung berücksichtigt der Generator auch die Phasenlage des Spulenstroms zur Resonanz bei der Regelung. Überstrom und Überspannung werden von der Hardware erkannt und schalten die Induktion unabhängig von der Firmware aus. Über einen potentialfreien Kontakt (z.B. einem Temperaturschalter) kann der Induktionsprozess ebenfalls direkt unterbrochen werden. Der Generator verfügt über mehrere GPIO-Kanäle, die als digitale Ein-/Ausgänge oder analoge Eingänge (z.B. zur Temperaturmessung mit einem NTC-Temperatursensor) genutzt werden können.
• G-Modular:
Der Induktionsgenerator ist sowohl für industrielle Anwendungen als auch für Haushaltsgeräte in Halbbrückentopologie konzipiert. Dieser besteht aus drei Platinen (Leistungs-, Steuerungs- und Kommunikationsteil). Varianten, die nur einen der Teile betreffen, lassen sich so unabhängig von den anderen realisieren, beispielsweise die Wahl der Schnittstellen oder des Netzanschlusses (einphasig oder dreiphasig).
Sowohl einphasig mit 230 V als auch dreiphasig mit 400 V bzw. 480 V lassen sich mit IGBTs, Silizium-MOSFETs oder Siliziumkarbit-MOSFETs aufbauen. Dadurch sind unterschiedliche Arbeitsfrequenzbereiche von bis zu 200 kHz möglich. Der Generator kann für 40 A oder 60 A Spulenstrom, bei einer maximalen Aufnahme vom Netz von 16 A, ausgelegt werden.
Durch ein großzügigeres Layout lassen sich die verschiedene Kombinationen von Schwingkreiskondensatoren in einem größeren Wertebereich bestücken. Dies erlaubt eine flexiblere Anpassung für unterschiedliche Anwendungen. Die Temperatur der Schwingkreiskondensatoren kann überwacht werden.
Der Generator kann über zwei galvanisch getrennte serielle Schnittstellen (RS485 und RS232/TTL) angesteuert werden. Diese lassen sich unabhängig voneinander parallel betreiben. RS485 ermöglicht den Betrieb mehrerer Generatoren an einen gemeinsamen Bus.
Neben Spulenstrom und Leistung berücksichtigt der Generator auch die Phasenlage des Spulenstroms zur Resonanz bei der Regelung. Überstrom, Überspannung und Übertemperatur der Schwingkreiskondensatoren werden von der Hardware erkannt und schalten die Induktion unabhängig von der Firmware aus.
Über einen potentialfreien Kontakt (z.B. einem Temperaturschalter) kann der Zwischenkreis durch Relais direkt vom Netz getrennt werden. Der Generator verfügt über mehrere GPIO-Kanäle, die als digitale Ein-/Ausgänge oder analoge Eingänge( z.B. zur Temperaturmessung mit einem NTC-Temperatursensor) genutzt werden können.
Die galvanisch getrennten Steuerspannungen werden von einem leistungsfähigeren Netzteil als beim G-Kompakt erzeugt. So können 24V für externe Komponenten wie Lüfter bereitgestellt werden.
FLÄCHENHEIZUNG FÜR SIEBDRUCKGEWEBE – INDUGE
Für die gleichmäßige flächige Erwärmung von großen Siebdruckgeweben wurde eine Spule in kompakter Bauweise entwickelt. Als Generator wird eine einphasige Variante des G-Modular eingesetzt. Die Spulen-Generator-Einheit ist Bestandteil einer Maschine, die das Siebdruckgewebe nach einem Belichtungsprozess mit Wasser auswäscht und anschließend induktiv trocknet.
Die Ansteuerung der gesamten Maschine erfolgt über eine SPS der Fa. Siemens. Diese steuert sowohl die Aktoren des Waschprozesses an, als auch über eine serielle Schnittstelle den Induktionsgenerator. Die Programmierung der SPS und auch der komplette Schaltschrank mit der Verdrahtung der Maschine stammen aus dem Hause Innovat. Die Gesamtkonstruktion entstand in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden und dem TÜV Süd. Nach einem erfolgreich laufenden Prototyp in einer großen Druckerei in Frankreich erfolgt jetzt der Aufbau einer Nullserie mit fünf weiteren Geräten für den weltweiten Einsatz.
ERWÄRMEN VON METALLISCHEN SCHEIBEN
Ein Zulieferunternehmen suchte für die Serienfertigung von Kfz-Kupplungen nach einer flexiblen Lösung. Vor einem Klebeprozess sollten Scheiben in einer kurzen Zeitspanne erwärmt werden.
Um bei möglichen Ausfällen einen Bandstillstand zu vermeiden, sollte die Erwärmung abgekoppelt vom Produktionsprozess ablaufen. Des Weiteren sollte die Bestückung und Entnahme der Werkstücke manuell erfolgen. Bei der Anlagekonzeption mussten deshalb entsprechende Sicherheitsvorschriften beachtet werden.
Innovat hat für diese Anforderungen eine Erwärmstation mit einer Schublade entwickelt. In dieser können parallel zwei Werkstücke temperiert werden.
Auf Grund der flächigen Geometrie des Werkstücks wurde eine planare Spule entwickelt. Durch diese und den Generator, beide luftgekühlt, erfährt das Werkstück eine homogene Erwärmung
Spezifische Vorteile der Induktiven Erwärmung:
• schneller Prozessablauf
• berührungslose Erwärmung
• kein Übertragungsmedium notwendig
• hoher Wirkungsgrad
TECHNIKUM
Über viele Jahre des Forschens und Entwickelns sind bei INNOVAT technisch funktionierende Lösungen entstanden, die bisher noch nicht vermarktet wurden und deshalb auf industrielle Anwendungen warten.
Unternehmen, die in unserem TECHNIKUM auf Lösungen stoßen, die für ihre Produkte oder Prozesstechnik eingesetzt werden könnten, bitten wir, mit uns Kontakt aufzunehmen. Sehr gerne besprechen wir mit Ihnen, wie wir gemeinsam interessante Anwendungen realisieren können.
INDUKTIVE FLÄCHENHEIZUNG
(DISKONTINUIERLICHES ERWÄRMEN VON FLÄCHENELEMENTEN)
Die Vorteile der induktiven Erwärmung können auch für Flächenheizungen genutzt werden. Angewendet werden könnte dieses Verfahren etwa bei einer Grillplatte.
Eine sehr rasche Erwärmung auf eine gewünschte Temperatur in der Grillzone ist durch die hohe Energiedichte und die relativ geringe Masse der Grillplatte möglich. Eine gleichmäßige Temperaturverteilung wird durch eine geeignete Materialwahl sowie eine spezielle Spulenanordnung möglich.
Durch die gute und schnelle Regelbarkeit lässt sich sowohl ein übermäßiges Absinken der Temperatur, als auch ein Überhitzen vermeiden.
Die Bedienung der Flächenheizung lässt sich mit einem einfachen Potentiometer als kombinierter Temperaturwahl- sowie Ein/Aus-Schalter bewerkstelligen. Die Anzeige der Temperatur kann im einfachsten Fall mit einer LED erfolgen. Die Anzeige der konkreten Temperatur über ein Display ist ebenfalls möglich.
Verbinden von Kunststoff und Metall (Laminieren)
Im Rahmen dieser Entwicklung hat INNOVAT das berührungslose Erwärmen von dünnen Metallbändern realisiert.
Bei der Verbindung von Kunststoff und Metall können auch nichtferritische Metalle homogen erwärmt werden. Dabei erfolgt die Erwärmung über die Metallfolie von innen nach außen, so dass die Kunststoff-Ummantelung bei Fügevorgang nicht beschädigt wird.
Durchlauferhitzer (mit doppeltem Wärmetauschereffekt)
Bei der Entwicklung dieses Verfahrens war die Aufgabenstellung so formuliert, dass eine Medienerwärmung berührungslos auch durch nichtmetallische Materialien, wie etwa Glas oder Keramik erfolgen soll.
INNOVAT hat dabei eine Lösung entwickelt, die sowohl für einen einfachen, wie auch einen doppelten Wärmetauschereffekt ausgelegt werden kann.
Erwärmung eines Wälzkörpers
Bei diesem Verfahren wurde das berührungslose Erwärmen einer Walze technisch gelöst. Eine Besonderheit liegt darin, dass die Walze rotieren oder auch oszillieren kann. Diese Funktion ist deshalb möglich, weil keine elektrischen Anschlüsse auf der Walze angebracht sind.
Erhitzungsbehälter
Bei dieser Entwicklung wurde das berührungslose Erwärmen eines Behälterinhalts realisiert. Der Behälterwerkstoff ist:
- vorzugsweise ferritischer Stahl-Edelstahl
- Nichteisenmetall für reine Wirbelstromerwärmung
- Nichtmetall mit geeigneter Beschichtung
Thermisches Fügen
Durch die Induktionstechnik ist es möglich, zwei Kunststofffolien miteinander zu verschweißen. Dabei wird ein metallisches Plättchen, das sich zwischen zwei Thermoplastfolien befindet, erwärmt, und verbindet dabei die beiden Kunststoffkomponenten.
Angewendet werden kann diese Verfahrenstechnik in der Medizintechnik, etwa zum Verschweißen von Beuteln für Blutkonserven.
