Energieeffiziente Plattenmaschine

Plattenmaschinen im Leistungshoch

Kürzere Taktzeiten bei sinkendem Energieverbrauch beim Thermoformen sollen Optimierungen bei Antrieben und Beheizungstechnik bringen, was anhand einer Plattenmaschine während der Fakuma präsentiert wird.

Dass die Kombination aus mehr Leistung und geringerem Energieverbrauch möglich ist, will Illig während der Fakuma anhand der für Plattenmaterial und Folien ausgelegte Plattenmaschine UA 100g mit einer Formfläche von maximal 960 x 660 Millimeter demonstrieren. Die kurze Taktzeit erziele an mit durchgängig servomotorischen Antrieben und prozessgeregelten Maschinenabläufen, beim Messeexponat unterstützt mit Baugruppen und Steuerungsmodulen, die den Energieverbrauch weiter senken und die Formteilqualität steigern. Dazu gehören neuartige, schwarz glasierte HTSs-Strahler, die laut Unternehmen zurzeit energieeffizientesten Infrarotstrahler zum Aufheizen des Halbzeugs, und die Kompensationsregelung, die schwankende Umgebungseinflüsse in der laufenden Produktion automatisch ausgleicht und für konstant hohe Produktqualität sorgt.

Mit dem durchgängigen Einsatz servomotorischer Antriebe können die Bewegungen der einzelnen Funktionen einer Plattenmaschine schneller, mit an die jeweilige Prozessstufe angepassten individuellen Geschwindigkeitsprofilen gefahren werden. In der Summe führt dies zu kürzeren Zyklen und damit zu deutlichen Taktzahlsteigerungen. Gleichzeitig haben Servoantriebe im Vergleich zu pneumatischen und hydraulischen einen deutlich geringeren Energieverbrauch. Weitere Möglichkeiten zur Senkung des Energieverbrauchs bietet darüber hinaus besonders das Aufheizen des Halbzeugs auf Umformtemperatur, zumal Plattenmaschinen hierfür – je nach verarbeiteter Halbzeugdicke – bis zu gut drei Viertel des gesamten Stromverbrauchs einer Thermoformlinie aufwenden.

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So haben die jetzt serienmäßig verfügbaren, neuen schwarzen HTSs-Strahler einen über 30 Proent geringeren Energieverbrauch als die in der Thermoformpraxis bislang noch weit verbreiteten weißen Infrarotstrahler der Baureihe FSR. Über den effizienten Energiehaushalt hinaus haben Praxiserprobungen noch einen weiteren Vorteil der neuen schwarzen Strahler aufgezeigt: Damit ließen sich selbst Folien aus so genanntem Bio-Kunststoff auf der Basis von Maisstärke problemlos verarbeiten. Nach dem gleichen Bauprinzip, aber ohne schwarze Spezialglasur, sind am Markt auch weiße HTS-Hochtemperaturstrahler verfügbar und zum Teil bereits im Praxiseinsatz. Sie haben nach den Untersuchungen bei Illig einen bis zu etwa 25 Prozent geringeren Energieverbrauch als FSR-Flächenstrahler, bei der Verarbeitung von Biopolymeren traten damit allerdings ebenfalls deutliche Probleme auf.

Kaum möglich war bisher das Berücksichtigen von Umgebungsenflüssen auf die Produktqualität, beispielsweise ungleichmäßige Ausgangstemperaturen der Halbzeuge, Schwankungen im Stromnetz oder Veränderungen der Maschinengestelle aus Schwankungen der Umgebungstemperatur.

Diese Korrektur übernimmt eine Kompensationsregelung. Dazu erfassen Sensoren die aktuellen Temperaturen im relevanten Produktionsumfeld der Maschine kontinuierlich, die Temperatur der Heizstrahler oder die Zeit zum Aufheizen des Halbzeugs wird ständig automatisch angepasst. Damit ist sichergestellt, dass das Temperaturprofil über die Halbzeugdicke jederzeit konstant gehalten wird. Eine auch im Innern des Halbzeugs reproduzierbar gleichmäßige Temperatur ist nicht nur beim Umformen von dickerem Plattenmaterial unabdingbar für eine gleichmäßige Ausformschärfe der Formteile.


Fakuma, Halle A3, Stand 3208

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