Intelligente Antriebstechnik schützt das Herzstück des Extruders
Baumüller liefert ein spezielles Antriebssystem für den Extrusionsmaschinen-Hersteller Mikrosan, das kostspielige Schäden verhindert.
Ist es möglich, die Schnecke vor Bedienungsfehlern zu schützen? Gemeinsam mit dem Extrusionsmaschinen-Hersteller Mikrosan hat der Antriebssystempartner Baumüller eine Antwort auf diese Frage gefunden: „Dank des intelligenten Antriebs von Baumüller können wir die Maschine rechtzeitig anhalten, bevor mechanische Schäden auftreten. Wir freuen uns über die Vorteile: minimierte Ausfallzeiten, reduzierter Wartungsaufwand und steigende Produktivität“, sagt Dr. Abdullah Demirci, stellvertretender Geschäftsführer von Mikrosan.
Mikrosan ist einer der führenden Hersteller von Kunststoff-Extrusionsmaschinen mit Sitz in Kocaeli, Türkei
Mikrosan ist einer der führenden Hersteller von Kunststoff-Extrusionsmaschinen mit Sitz in Kocaeli, Türkei. Ihre Kunden sind hauptsächlich Hersteller von Kunststoffrohren und Kunststoffprofilen weltweit. Mikrosan stellt jährlich mehr als 1.000 Maschinen her und exportiert in über 50 Länder.
„Jeder Kunde hat unterschiedliche Prozessanforderungen an sein Endprodukt, und wir müssen sehr flexibel sein, um den verschiedenen Bedürfnissen gerecht zu werden“, sagt Dr. Abdullah Demirci. Sein Unternehmen entwickelt und fertigt maßgeschneiderte Extrusionsmaschinen mit einer Produktionskapazität von bis zu 1,5 Tonnen pro Stunde. „Es ist nicht möglich, eine Standardmaschine herzustellen, da es auf dem Kunststoffmarkt viele verschiedene Endprodukte gibt. „Jede Maschine muss entsprechend dem Endprodukt optimiert werden, um eine effiziente Produktion zu gewährleisten“, erklärt er weiter.
Mikrosan verwendet ein spezielles Antriebssystem mit einem Synchronmotor DS2 von Baumüller
Die Besonderheiten eines Extruders
Heutzutage arbeiten moderne Maschinen mit Hightech-Antriebs- und Automatisierungssystemen. Diese überwachen kontinuierlich die Prozessparameter, um das System zu analysieren und eine stabile Produktion zu gewährleisten.
Ein Extruder ist die wichtigste Maschine einer kompletten Extrusionslinie und verfügt über eine rotierende Schnecke, um das Kunststoffmaterial kontinuierlich zu verarbeiten. Die Extruderschnecke ist ein sehr spezielles und teures Bauteil. Deshalb wird es als das Herzstück eines Extruders bezeichnet. „In den letzten Jahren habe ich zahlreiche Extruderschnecken gesehen, die aufgrund von Bedienungsfehlern beschädigt wurden. Leider konnte das Automatisierungssystem die Maschine vor der Beschädigung der Schnecke niemals stoppen. Ich habe dieses Thema mit verschiedenen Automatisierungsunternehmen besprochen, um eine Lösung für dieses Problem zu finden. Baumüller war das einzige Unternehmen, welches das Problem erkannte und beschloss, die Funktion Shock Detection für unsere Branche zu entwickeln“, betont der Extrusionsfachmann Dr. Demirci.
Nach einjähriger Zusammenarbeit entwickelten Mikrosan und Baumüller einen Extruder, der die Maschine stoppt, wenn ein unerwünschtes Objekt in die Schnecke gerät. Dabei kann es sich zum Beispiel um Metallteile aus dem Kunststoffrohstoff oder andere Gegenstände handeln, welcher ein Bediener in die Schnecke fallen lässt. Normalerweise würde das zu schweren Schäden an der Maschine führen. „Wir haben das System mit weichen und harten Metallteilen getestet und sehr gute Ergebnisse erzielt. Die Inbetriebnahme der Maschine war dank der Unterstützung des technischen Teams von Baumüller recht einfach“, freut sich Dr. Demirci.
Mikrosan verwendet ein spezielles Antriebssystem mit einem Synchronmotor DS2 und einem Servoantrieb b maXX 5000. „Dank des intelligenten Antriebs von Baumüller, welcher die Antriebsparameter im Mikrosekundenbereich überwacht, können wir die Maschine rechtzeitig stoppen. Die Vorteile dieses Systems sind minimierte Ausfallzeiten, reduzierter Wartungsaufwand und erhöhte Produktivität durch den Schutz der Maschine vor mechanischen Beschädigungen“, erklärt der stellvertretende Geschäftsführer von Mikrosan.
Der Servoantrieb b maXX 5000 verfügt über die Schockerkennungs-Funktion und überwacht Strom und Drehzahl, sodass eine drohende Blockierung frühzeitig erkannt wird
Die Schockerkennungs-Funktion
Die Antriebe von Baumüller übernehmen neben den klassischen Steuerungsaufgaben weitere wichtige Funktionen, um die Produktivität in der Fertigung zu steigern. Aus dem modularen Softwaresystem können zahlreiche Schutzfunktionen ausgewählt werden. Im Fall von Mikrosan wurde die Funktionalität direkt an die jeweiligen Bedürfnisse der Kunden angepasst.
Die Schockerkennungs-Funktion wurde speziell für den Einsatz in Schreddern und Kunststoffmaschinen entwickelt. Sie verlängert die Lebensdauer der Mechanik und ermöglicht es, drohende Verstopfungen, z. B. durch zu viel oder falschen Werkstoff, zu verhindern. Besonders kurze Reaktionszeiten werden mit der antriebsintegrierten Reaktion erreicht, da die Kommunikation über den Feldbus und damit die Feldbus-Totzeiten entfallen. „Das bedeutet, dass die Reaktion im schnellen Reglerzyklus berechnet und im Fehlerfall noch schneller ausgelöst wird“, sagt Axel Hohmann, Applikationsingenieur bei Baumüller.
Der intelligente Antrieb von Baumüller arbeitet im Mikrosekundenbereich. Die Schockerkennungs-Funktion stoppt die Extrusionsmaschine sofort, um mögliche Schäden an der Schnecke zu verhindern
In der Bediensoftware ProDrive lassen sich verschiedene Grenzwerte einfach einstellen, um mögliche Blockierungen und Überlastungen im Antriebsstrang frühzeitig zu erkennen. Darüber hinaus werden Strom und Drehzahl überwacht, sodass eine drohende Blockierung frühzeitig erkannt wird. Wird diese von der Schutzfunktion erkannt, kann das System sehr schnell reagieren. In Schreddern kann beispielsweise ein Rückwärtslauf gestartet werden, um Blockierungen zu beseitigen. Extrusionsmaschinen hingegen werden sofort angehalten, um mögliche Schäden an der Schnecke zu vermeiden.
Baumüller bietet eine Vielzahl von Funktionen direkt im Antrieb und erzielt damit besonders kurze Zykluszeiten. Die Anwendungsspezialisten von Baumüller bieten umfassende Unterstützung bei der Parametrierung der Funktionen für die jeweilige Anwendung und realisieren gemeinsam mit Maschinenbauern wie Mikrosan neue Projekte.
Langjährige Partnerschaft
Dr. Abdullah Demirci, stellvertretender Geschäftsführer von Mikrosan:
„Mikrosan und Baumüller arbeiten seit vielen Jahren auf dem Kunststoffmarkt zusammen. Baumüller ist wie Mikrosan ein lösungsorientiertes und flexibles Unternehmen. Sie hören ihren Kunden aufmerksam zu und bemühen sich, deren Anliegen bestmöglich zu erfüllen. Mikrosan tut dasselbe, und das macht uns auf dem Markt erfolgreich. Baumüller zeigt sich zudem sehr aufgeschlossen für die Entwicklung spezifischer Lösungen für die Kunststoffindustrie, was uns motiviert, jede Idee mit ihnen zu besprechen. Ich schätze ihre Arbeitsweise sehr."
Fazit
Hersteller von Extrusionsmaschinen haben aufgrund von Bedienungsfehlern häufig mit defekten Schnecken zu kämpfen. Die Schnecke, Herzstück eines Extruders, ist das teuerste Teil der Maschine. Mikrosan arbeitet seit vielen Jahren mit Baumüller auf dem Kunststoffmarkt zusammen und hat nun einen Extruder entwickelt, der die Maschine stoppt, wenn ein unerwünschtes Objekt in die Schnecke gelangt. Die Partnerschaft basiert auf einer lösungsorientierten und flexiblen Zusammenarbeit sowie einer vertrauensvollen Kommunikation. Die Schockerkennungs-Funktion stoppt den Extruderantrieb und schützt die Maschine vor mechanischen Schäden.
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