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Weniger Energie, weniger Material für die Flasche - Vorblasprozess in Echtzeit online überwachen

Präzise ExtrusionssteuerungHochdrucksensoren für extreme Temperaturen

Hohe Drücke bei der Kunststoffverarbeitung bis 400 Grad Celsius messen, in Zukunft eventuell bei noch höheren Temperaturen. (Bild: Fraunhofer IZM)

Eine exakte Druckkontrolle ist in vielen industriellen Prozessen erforderlich. Der SOI-Hochdrucksensor (Silicon-on-Insulator) des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM ermöglicht soll eine genaue Überwachung von Prozessen bei Temperaturen bis 400 Grad Celsius ermöglichen.

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Weniger Energie, weniger Material für die FlascheVorblasprozess in Echtzeit online überwachen

Bei der Herstellung von PET-Flaschen können Anwender den Vorblasprozess in Echtzeit online überwachen und im Prozess nachregeln. Mit der zum Patent angemeldeten Lösung kann die PET-Flaschen-Ausformung während des Blasvorgangs kontrolliert beeinflusst werden. Bei einem hohen Durchsatz sollen sich so der Material- und Energieverbrauch verringern lassen.

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Proportionaltechnik

Die neue Lösung ist für den Einsatz im Prozessschritt Vorblasen vorgesehen. Mit einer Kombination aus Proportionalventil, Ansteuerelektronik und Software erfasst die zum Patent angemeldete Lösung während des Prozesses die Ist-Werte und gleicht sie mit den Sollwerten ab. Die Sollwerte für diesen Schritt können wahlweise in der Elektronik abgelegt oder über alle gängigen Echtzeit-Ethernetprotokolle und Feldbusse übertragen werden. Während der Blasdauer von rund 200 Millisekunden stehen genügend Regelzyklen zur Verfügung, um die Flaschenausformung präzise zu regeln.

Aus der Analyse der gespeicherten Prozessdaten können kontinuierliche Verbesserungen abgeleitet werden. Gleichzeitig wird die Qualitätsdokumentation zur Sicherung und Nachverfolgung des Prozesses erledigt. Darüber hinaus ermöglichen Trendanalysen der Daten das Erkennen von Verschleiß, bevor es zu einem Ausfall kommt. Durch dieses Condition Monitoring hat die Instandhaltung genügend Vorlauf, um notwendige Arbeiten in geplanten Wartungspausen vorzunehmen. Prozesstechniker können gezielt eingreifen, um beispielsweise den Materialverbrauch zu reduzieren und die Flaschenwanddicke-Ausformung gezielt zu beeinflussen. Zusätzlich sind laut Unternehmen Energieeinsparungen durch ein niedrigeres Druckniveau oder eine Absenkung der Ofentemperatur möglich.

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Software erspart mechanische Eingriffe
Die elektropneumatische Lösung erfülle darüber hinaus neue Anforderungen an die Flaschenproduktion, die sich durch den Trend zu komplexeren PET-Flaschenformen und kleineren Losgrößen ergeben. Die Umstellung der Flaschenausformung benötigt keine mechanischen Eingriffe, sie geschieht rein über die Software und individuell für jede Blasstation an der Maschine. Die Software kann zudem eigenständig Prozesszeitpunkte, zum Beispiel das Erreichen der Streckgrenze und des Zielflaschenvolumens, entsprechend der Sollvorgaben automatisch anfahren und, soweit keine Verschleißgrenzen erreicht sind, konstant halten. Einmal gespeicherte Parameter für einen Flaschentyp oder ein bestimmtes Material können jederzeit abgerufen und aktiviert werden. Das reduziert den Ausschuss beim Produktionsanlauf erheblich. In enger Zusammenarbeit mit Produktdesignern haben die Entwickler von Aventics in der Pilotproduktion neuer Flaschen zahlreiche Mustereinstellungen validiert.


Pneumatiklösungen für PET-Flaschenproduktion
Die Systemlösungen von Aventics für das PET-Streckblasformen sind auf Produkt- und Formatwechsel eingestellt. Das Resultat sind bessere Anlagenverfügbarkeit, mehr Produktivität und ein reduzierter Energieverbrauch. Speziell auf Reckzylinder, Hochdruck-Technologie und Maschinenapplikationen ausgelegte Standard- beziehungsweise Hochgeschwindigkeitsventile erhöhen die Leistungsfähigkeit der Anlagen. Gleichzeitig steht eine Zylindertechnik der neuen Generation mit optimierter pneumatischer Dämpfung zur Verfügung.

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