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Linn - Intelligente konfigurierbare Lösung für Laborinduktionsöfen

Das auf die Herstellung von Industrieöfen spezialisierte Unternehmen Linn stand vor der Aufgabe, eine Induktionsanlage für Schmelzversuche mit verschiedenen Metallen (von Platin bis Eisen) zu entwickeln. Induktionsöfen sind elektrische Öfen, in denen das Metall induktiv erwärmt wird. Sie haben Kapazitäten von weniger als 1 kg bis 100 t und können zum Schmelzen von Eisen, Stahl, Kupfer, Aluminium und Edelmetallen verwendet werden. Gegenüber anderen Metallschmelzverfahren bietet der Induktionsofen den Vorteil eines sauberen, energieeffizienten und gut steuerbaren Prozesses.

Kurzbeschreibung Des Kunden

Die Firma Linn High Therm hat ihren Sitz in Eschenfelden (Deutschland) und beschäftigt mehr als 120 Personen.

Sie ist spezialisiert auf die Herstellung von Industrie- und Laboröfen, Kammertrocknern, Mikrowellenöfen, Anlagen für die Probenvorbereitung für Spektroskopie, Induktionsheizanlagen, Präzisions-Feingussmaschinen und sonstigen Anlagen, die nach den Spezifikationen der Kunden konstruiert werden.

Nur wenige Unternehmen weisen eine derart umfassende Kompetenz auf: F&E, Konstruktion, Produktion und Qualitätskontrolle in Verbindung mit dem seit 1969 erworbenen außergewöhnlichen Know-how. Das Unternehmen garantiert kürzeste Zeiten von der Entwicklung der Prototypen bis zur Pilotproduktion.

Es ist auf internationaler Ebene in den folgenden Sektoren tätig: Metallurgie, Keramik, Chemie, Glas, Baustoffe, Forschung und Entwicklung, Medizintechnik, Kerntechnik, Recycling, Didaktik und Lebensmittel.

Die Anforderungen

Wie gesagt besteht einer der Vorteile der Induktionsöfen in ihrer Fähigkeit, verschiedene Metalle zu schmelzen. Linn hatte das Erfordernis, eine flexible Lösung zu finden, um in einfacher Weise unterschiedliche Heizzyklen, mit und ohne Vakuum, zu steuern. Bei der Induktionserwärmung befindet sich das zu erhitzende Teil nie in direktem Kontakt mit einer Flamme oder anderen Heizelementen.

Die Wärme wird in seinem Innern durch einen Wechselstrom erzeugt. Dadurch können das Verziehen und Verformen der Teile und folglich der Ausschuss auf ein Minimum reduziert werden. 

Um die höchste Qualität zu erreichen, kann das Teil in eine Vakuumkammer eingeschlossen werden, um die Oxidation zu verhindern. Andere Behandlungen können hingegen die Verwendung von chemischen Zusätzen (Schutzgas) verlangen.

Die Temperaturregelung ist ein weiterer Schlüsselfaktor: Um die Testphasen beim behandelten Material zu optimieren, müssen die Schmelzzeiten so kurz wie möglich sein. Die herkömmlichen Vakuumöfen sind groß bemessen und werden mit elektrischen Heizelementen beheizt. Sie benötigen daher mehrere Stunden, um die Betriebstemperatur zu erreichen. Bei dem von Linn entwickelten Induktionsofen kann die Temperatur in drei bis vier Sekunden von 650°C auf 1100°C erhöht werden!

Die Lösung

Gefran hat als Lösung ein System vorgeschlagen, das aus einer platzsparenden Hardware und einer intelligenten Softwareanwendung besteht. Die Hardware umfasst die folgenden Elemente:

  • 7"-Grafik-Farb-Touchpanel mit integrierter Steuerung (Soft-SPS).
  • Gilogik II mit externen E/A-Modulen.
  • Feldbus CANopen.

Die Softwareanwendung garantiert die erforderliche Flexibilität und vereinfacht die Programmierung. Sie bietet im Einzelnen:

  • Verwaltung von bis 25 Programmen.
  • Jedes Programm kann bis zu 50 konfigurierbare Prozessschritte umfassen. Der Benutzer kann zehn verschiedene Arten von in Schritte unterteilten Prozessen nach Belieben konfigurieren/einstellen, um das Programm zu erstellen (geführte Programmierung).
  • PID-Regler mit Autooptimierung.
  • Steuerungen Run / Ready / Pause / Skip
  • Manuelle Steuerungen für die Einrichtung der Maschine.
  • Trend der Prozessgrößen.
  • Export von Log-Dateien im Format CSV.
  • Rezepte zum Verwalten und Speichern der Konfigurationsparameter.
  • Anzeige der Alarme (aktive Alarme und Alarmhistorie).
  • Funktion Datum/Uhrzeit für die automatische Einschaltung.
  • Mehrsprachig.
  • Zugriffskontrolle mittels Benutzer- ID/Passwort.