So erreichen Sie eine optimale Kontrolle von Gießfolienanlagen

Erreichen einer optimalen Steuerung von Gießfolienanlagen

Stretchfolien sind in der Verpackungsindustrie unverzichtbar, da sie eine vielseitige und hochwertige Lösung zum sicheren und wirtschaftlichen Verpacken von Produkten bieten. Folie wird durch ein Flachdüsen-Extrusionsverfahren hergestellt, bei dem AC-Motoren und AC-Antriebe mit variabler Drehzahl eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung einer qualitativ hochwertigen Ausgabe spielen.
Der Prozess beginnt mit dem Extruder, der im Wesentlichen eine Pumpe ist, die Flüssigkeiten schmilzt und transportiert hoch viskos. Das Polymer gelangt über eine gravimetrische Zufuhr in den Extruder, und durch die kombinierte Wirkung von Wärme und mechanischer Belastung wird das Material geschmolzen, gemischt und durch einen Extrusionskopf gepresst, um die gewünschte Form zu erhalten. Nach dem Austritt aus dem Extrusionskopf gelangt das Material in eine Kühleinheit, hier reduzieren wassergekühlte „Chill Rolls“ die Temperatur der Folie, bevor sie schließlich auf Rollen gewickelt wird.
Extruder
Der Extruder besteht aus einem Hohlzylinder, in dem sich eine von einem Elektromotor angetriebene Einzel- oder Doppelschnecke dreht; diese ist üblicherweise über ein Getriebe mit der Plastifizierschnecke gekoppelt. Der Motor liefert das erforderliche Drehmoment und dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um die erwartete Schmelzflussrate zu erhalten. Jeder Fehler bei der präzisen Steuerung der Schneckengeschwindigkeit kann zu Änderungen der Foliendicke in Maschinenrichtung führen.
In den letzten 20 Jahren haben AC-Motoren in der Regel DC-Motoren bei der Steuerung der Extruderschnecke in der Gießfolie abgelöst Linienanwendungen. Sie konnten viele Vorteile in Bezug auf Komfort, Zuverlässigkeit, geringen Wartungsaufwand und eine Reduzierung der Gesamtabmessungen der Systemlösung liefern. AC-Motoren werden von AC-Antrieben mit variabler Drehzahl gesteuert, die eine stabile Rotation garantieren – selbst bei sehr niedrigen Drehzahlen (über einen geschlossenen Regelkreis durch Inkrementalgeber), einen Kurzschlussschutz (Nieder- oder Hochspannung) bieten und EMV-Filter enthalten, um elektrisches Rauschen zu eliminieren und Störungen.
In den letzten Jahren wurden neben AC-Motoren und -Antrieben auch Torquemotoren in der Schneckenextrusionssteuerung eingesetzt. Diese bieten eine komplette Direktantriebslösung, die keine Montage verschiedener Elemente wie Getriebe, Riemen und Riemenscheiben erfordert. Torquemotoren garantieren Gleichmäßigkeit in der Bewegung, Linearität und Konstanz bei der Extrusion des Kunststoffmaterials.

Kühlabschnitt

Wie bereits erwähnt, wird das Material, wenn es den Extrusionskopf verlässt, auf Kühlwalzen geschmolzen, die den Kühlabschnitt der Gießfolien-Produktionslinie bilden. Die Kühleinheit besteht aus einer primären Abschreckwalze, die die Folie auf einer Seite kühlt, und einer sekundären Walze, die die Folie auf der gegenüberliegenden Seite kühlt. Es umfasst auch ein motorisiertes Rollenpositionierungssystem für die korrekte Ausrichtung der Rollen in vertikaler und quer zur Maschinenrichtung und in vielen Fällen eine Vakuumbox und/oder ein Luftmesser.
Die Rollen müssen perfekt mit der Bahn ausgerichtet sein, um eine einheitliche Ausrichtung zu gewährleisten Spannung und zur Minimierung von Dickenschwankungen über die Breite der Folie. Außerdem muss die Winkelgeschwindigkeit der Walzen gut kontrolliert werden, um Foliendickenschwankungen in Maschinenrichtung zu vermeiden.

Akkumulator- und Wickelsektion

In den Kühl- und Aufwickelabschnitten finden wir den Akkumulator, der verwendet wird, um das Spleißen der Bahn zu ermöglichen, die von einem leeren Wickler zu einem vollen Wickler bei Nullgeschwindigkeit zugeführt wird, ohne die Linie anzuhalten.
Am Ende des Prozesses bringt ein weiterer Wickler das Extrudermaterial auf Rollen. Der Aufwickelprozess muss die Eigenschaften und Abmessungen der Folie bewahren, wenn die Rollen in anderen nachgelagerten Prozessen abgewickelt werden.
Es gibt verschiedene Arten von Aufwicklern, obwohl der typische, der bei Gießfolienanwendungen verwendet wird, ein „Turret“ oder „Revolver“ ist. Center' Wickler, bei dem die Bahnspannung mit zunehmendem Rollendurchmesser abnimmt.
Alle Bewegungen in den Kühl-, Stau- und Wicklerabschnitten werden von Wechselstrommotoren und Antrieben angetrieben, die die Bahngeschwindigkeit und die richtige Bahnspannung regeln.
/>AC-Antriebe und -Motoren
AC-Antriebe mit High-End-Steuerung sind sehr wichtig, um während des gesamten Prozesses eine qualitativ hochwertige Folie zu gewährleisten. Einfach zu konfigurierende Software für die Regelung und optimale Effizienz für viele verschiedene Materialarten ist ein wesentliches Element eines Gießfolienanlagensystems und -prozesses.
Die AC30-Serie von Parker mit Nennleistungen von 0,75 bis 450 kW In Verbindung mit der Quicktool-Software des Unternehmens mit vollständiger IEC61131PLC-Funktionalität oder der Parker DSE Lite-Software bietet es alle erforderlichen Funktionen, um eine optimale Synchronisation zwischen allen Linienabschnitten zu erreichen. Es ermöglicht Kunden das Erstellen, Parametrieren und Konfigurieren benutzerdefinierter Anwendungen mit speziellen Funktionsblöcken wie Wickler, PID und Durchmesserrechner. Die AC30-Serie bietet außerdem Zugriff auf eine große Bibliothek mit Anwendungsmakros und Arbeitsbeispielen.
Konnektivität über EtherCAT, Profinet, Ethernet IP und Modbus TCP IP über einen dualen Ethernet-Port ermöglicht eine einfache und flexible Kommunikation zwischen einzelnen Antrieben und unterstützt intelligente Datenanalyse und Anbindung an externe Server. Der Leitungssollwert kann über einen sehr schnellen Kanal gesendet werden, der von 1588 zeitsynchronisierter Peer-to-Peer-Kommunikation unterstützt wird, und jeder Teil der Maschine hat seine eigene Regelung, entweder innerhalb der Antriebe oder durch das Kommunikationsprotokoll durch die SPS.
Eine Animation zeigt, wie eine leistungsstarke Antriebslösung die optimale Steuerung einer Gießfolienanlage unterstützt.