Extrusionsanlagen
Der kalt gefütterte Stift-Extruder
Unsere kalt gefütterten Stift-Extruder bieten wir in Ausführungen mit den gängigen Schneckendurchmessern an. Unsere Extruder sind darauf ausgelegt, unterschiedlichste Profile, Bauteilspezifikationen und Mischungseigenschaften abdecken zu können.
| KGS extruder | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Max. Getriebe- schnecken- durchm. *** | Verhältnis | Stifte | Ausstoß * | Drehzahl ** | Sollwert |
| Type | (L/D) | kg/h | U/min | (ca.) kW | |
| 90 | 16 | 7x8 | 550 | 60 | 60 |
| 120 | 16 | 8x8 | 1000 | 55 | 110 |
| 150 | 16 | 9x8 | 2000 | 45 | 240 |
| 200 | 16 | 9x12 | 3400 | 35 | 320 |
| 250 | 16 | 10x12 | 5000 | 24 | 480 |
* abhängig von Gummimischung und Profilquerschnitt
** abhängig von benötigter Extrudat-Temperatur
*** weitere Längen/Durchmesser (L/D) Verhältnisse auf Anfrage
Das Schließsystem
Unser patentiertes Schließsystem im Spritzkopf nimmt die durch das Compound entstehenden Kräfte problemlos auf und dichtet die Flächen der Fließkanäle zuverlässig ab. Kräfte bis 350 bar können aufgenommen werden. Wird dieser Wert überschritten, öffnet sich der Kopf nach einer Sicherheitsabschaltung automatisch.
Durch oszillierendes Drehen des Verriegelungssystems (1-3) und Aufbau eines hydraulischen Druckes wird das Schließsystem realisiert. Zugänglichkeit, Bedienbarkeit und Wartung sind sehr einfach, weil das versenkte Schließsystem dicht an der Funktionseinheit Fließkanäle platziert ist.
Das MODULARE INSERT-System
Wichtige Zugangsbereiche können beim Insert- oder Compound-Wechsel auch individuell geöffnet werden.
So werden Umrüstzeiten reduziert und eine sehr hohe Flexibilität ermöglicht.
Je nach Produkt (z. B. Laufstreifen oder Seitenwand) wird das System innerhalb des Fließkanaleinsatzes angepasst. In diesem Fall entsprechen die einzelnen seitlichen Führungen und Buckel den Abmessungen des fertig extrudierten Produktes.
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Duplex-Spritzkopf mit geöffnetem Einsatz und Mischungspegeln |
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Oberer Kanal geöffnet |
Unterer Kanal geöffnet |
Das MODULARE INSERT System
Wichtige Zugangsbereiche lassen sich einzeln öffnen - dies erleichtert den Wechsel von Einsätzen und/oder Mischungen. Auf diese Weise werden Rüstzeiten verkürzt und gleichzeitig eine höhere Flexibilität sichergestellt.
Konfiguration für MW 350 mm
Konfiguration für MW 650 mm
Basiseinsatz, leer
Systembeschreibung
Das MODULARE INSERT System verkörpert das Konzept von Harburg-Freudenberger bezüglich einer Reduzierung der Rüstzeiten bei Profilumstellungen, welches eine klare Tendenz zugunsten einzelner Extrusionskanäle erkennen lässt.
Abhängig vom jeweiligen Produkt (z.B Laufstreifen oder Seitenwand) lässt sich das System innerhalb des Fließkanaleinsatzes anpassen. In diesem Fall entsprechen die einzelnen seitlichen Führungen und Buckel den Abmessungen des extrudierten Produktes.
Das Speisewalzen-Konzept
Unsere Speisewalze ist seit Jahren erfolgreich im Einsatz. Langlebigkeit, leichter Zugang, einfacher Öffnungsmechanismus und Wartungsfreundlichkeit sind nur einige der vielen Vorteile, die unsere Kunden besonders schätzen. Die Speisewalze fördert das Fell, welches vom Feeder in gleichmäßiger Spannung zugeführt wird, der Extrusionsschnecke zu.
Das Schneckenkonzept
In unserem Freudenberger Technikum werden unsere Extrusionsschnecken auf Basis theoretischer Verfahren unter Berücksichtigung unserer langjährigen praktischen Erfahrung intensiv getestet. Die so gewonnenen Ergebnisse fließen direkt in die Optimierung der Extrusionsschneckengeometrie ein und dienen somit der Produktivitätssteigerung neuer Extrusionsanlagen. Im Wesentlichen betrifft das Homogenisierungs-, High Output und Kombi-Schecken. Unsere Kunden profitieren von unseren Erkenntnissen bei der konsequent durchgeführten Optimierung bestehender Extrusionsschnecken bei einem zeitgerechten Austausch herkömmlicher Extrusionsschneckentypen - durch den Wechsel zu moderneren Mischungen, Ausgabe- und/oder Temperaturanforderungen. Für solche Fälle bieten wir auch qualifizierte Versuche in unserem Freudenberger Technikum an.
Das nebenstehende Diagramm ist ein Beispiel für einen Leistungsvergleich von Extrusionsschnecken. Es stellt die Parameter von zwei verschiedenen Schneckentypen unter identischen Testbedingungen analytisch dar. Es zeigt, wie durch den Einsatz gezielter Schneckentechnologie Leistungserhöhungen zwischen 5 % und 30 % erreicht werden können.
Schneckenwalze in Wartungsposition
Das Upstream Equipment
Die Darstellung zeigt den gesamten Aufbau des Upstream Equipments am Beispiel eines Quadruplex-Extrusionsaggregates mit den Materialzuführeinrichtungen. Gleichzeitig wird hier auch die Bedeutung des für die Vormontage der Extruder und des Spritzkopfes benötigten Tragwerkes deutlich.
Das Downstream Equipment
Die Auswahl des Downstream Equipment erfolgt in Abhängigkeit des herzustellenden Profils. Dabei kann es sich um Laufstreifen, Seitenwand oder Innenliner handeln. Downstream Equipment ist ein Sammelbegriff, der folgende Baugruppen hinter dem Spritzkopf beinhaltet, wie z.B.:
- Schrumpfrollenbahn
- Metergewichtswaage
- Kamerasysteme
- Markierungseinrichtungen
- Kalander (falls erforderlich)
- Kühlstrecke
- Schneidevorrichtung
- Wickelstationen oder Handbooking-Einrichtungen
Das Kühlstreckenkonzept
Im Kühlstreckenbau haben sich Tauchkühlung, Sprühkühlung, Luftkühlung und Trommel-Stahlbandkühlung durchgesetzt. Die Kühlstrecke wird je nach Aufgabenstellung und Ausgangsprofil den Gegebenheiten angepasst. Von besonderer Bedeutung sind die Einlass- und Auslasstemperatur sowie die Mischungseigenschaften und die Profildicke.Die benötigte Kühlleistung ist abhängig von der erforderlichen Verweildauer und der Profildicke. Das Kühlsystem bestimmt in der Regel der Kunde.
Da jedes Kühlsystem seine Prozessgrenzen hat, betreiben wir die konsequente Weiterentwicklung mit dem Ziel, Leistung und Wirtschaftlichkeit zu optimieren.
Die beiden links gezeigten Diagramme zeigen die Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Kühlverfahren; das obere Diagramm - für dünnere Profile - zeigt wie unser neu entwickeltes "AirEco-Cool" die Kühldauer verkürzt und warum es für eine Verkürzung der Kühlstrecken besser geeignet ist als herkömmliche Luftkühlsysteme. Bei bestimmten Verfahrensparametern verfügt AirEco-Cool im Vergleich zu Tauch-, Trommel- oder Sprühkühlung über deutliche Vorteile hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit.
Dagegen zeigt das untere Diagramm, warum (Wasser-)Sprühkühlung für dickere Profile immer noch eine Option darstellt.
Harburg-Freudenberger bietet Kühlstrecken sowohl für die Erstausrüstung als auch zur Nachrüstung an.
Die Schneidevorrichtung
Die von Harburg-Freudenberger entwickelte Schneidevorrichtung ermöglicht eine optimale Kombination aus hoher Schnittgenauigkeit und kurzen Schnittzyklen. Der Schnittwinkel zur Oberfläche des zu schneidenden Streifens und zur Produktionsrichtung ist dabei wählbar. Auch Doppelschrägschnitt für Laufstreifen gehört zu unserem Programm.
| Beschreibung | Schneidevorrichtung 650 | Schneidevorrichtung 900 |
|---|---|---|
| Streifenbreite mm | 650 | 900 |
| Max. Streifenlänge ca. mm | 2540 | 4000 |
| Min. Streifenlänge ca. mm | 1350 | 2000 |
| Messerdurchmesser mm | 500 | 500 |
| Streifendicke mm | 30 | 30 |
| Schnittwinkel zur Extrusionsstrecke | 70° - 90° | 70° - 90° |
| Schnittwinkel zum Streifen | 20° - 40° | 20° - 40° |
| Mechanische Genauigkeit mm | ± 0,5 | ± 0,5 |
| Schnittvorgänge * pro Minute | 26 | 18 |
* Die effektive Anzahl von Schnittvorgängen (Stücke pro Min.) ist abhängig von der Transportgeschwindigkeit, Schnittlänge und -breite.
Prozesssteuerung und Rezeptverwaltung
Im Rahmen der Anlagenautomatisierung und der Visualisierung, die auf den Prozess abgestimmt sind, werden im Rezeptmenü die entsprechenden Datensätze abgespeichert.
Wichtige Aussagen, die der Operator im Produktionsdurchlauf nicht ständig überwachen muss, werden auf Wunsch aufgezeichnet und zur Qualitätskontrolle herangezogen. Die auf SPS basierende Bedieneroberfläche erfüllt im Wesentlichen folgende Aufgaben:
- Überwachung
- Bedienung
- Eingabe von Rezepten
- Aufzeichnung von Störungen und dem Ort ihres Auftretens
- Ermittlung von Maschinenlaufzeitdaten
- Ermittlung von Betriebsdaten
Beispiel einer Prozesssteuerung und Rezeptverwaltung für die Schneidevorrichtung
Wickeltechnologie für Seitenwände und Laufstreifen
Sämtliche wichtigen Einzelheiten bezüglich Entwurf und Technik der Wickelsystemen werden mit dem Kunden individuell abgesprochen. Die Abbildung links zeigt ein Beispiel eines kundenspezifisch entworfenen Wickelsystems. Kassettenwicklung kann für alle Profile eingesetzt werden.
Vorschub und Spannungskontrolle des Streifens
Für die Kontrolle von Vorschub und Spannung des Streifens werden unterschiedliche Tänzerrollen eingesetzt. Meist werden mechanische Tänzerrollen, Kraftmesswalzen und kontaktfreie Spaltüberwachungen (Lichtschranken) verwendet. Dabei sind der Winkel und der Druckpunkt wichtige Kriterien für einen spannungsfreien Betrieb. Selbsteinfädelung ist selbstverständlich bei allen Dancerausführungen möglich.
Der Dancer ermöglicht:
- minimale Spannungsanpassung und Versatz
- einstellbaren Druckpunkt
- Betriebsdateneinstellung per Mischungsrezept
- klappbaren Walzenarm an der oberen Wegbegrenzung für die Selbsteinfädelung.
Aus den Mischungsrezepteinstellungen und/oder der Bedieneroberfläche geht klar hervor, welche Werte für ein bestimmtes Produkt über den Winkel und die voreingestellte Kraft erzielbar sind.
