Extrusion 3-2023

37 Extrusion 3/2023 Ein wichtiger Bestandteil der Tanks ist die Auskleidung. Das ist der innere Behälter, in dem das Wasser unter Druck steht, um eine konstante Durchflussrate in einem Haushalt oder einer an- deren Wohnung aufrechtzuerhalten. Amtrol untersuchte einge- hend mögliche Materialien und Verfahren, um die Qualitäts- und Kostenziele des Unternehmens zu erreichen. Schließlich ent- schied man sich mit Hilfe eines Teams von Zulieferern für eine unkonventionelle Lösung. Ken Cerpovicz, der Produktdirektor von Amtrol, erklärt: „Wir haben uns für die Extrusion entschie- den, weil sie Flexibilität und Anpassungsfähigkeit für zukünftige Produkte bietet. So können wir uns an die Kundenbedürfnisse anpassen und haben eine große Auswahl an Größen und Ab- messungen, die wir verwenden können.“ Die Auskleidungen würden aus Polypropylen hergestellt. Die Körper würden wie Rohre extrudiert, mit einem Deckel versehen und dann mit einer Faserverstärkung umwickelt, um die Festigkeit zu erhöhen. Die Herausforderung Laut Jody McKinley, dem Leiter der technischen Abteilung, be- stand die größte Herausforderung des Projekts darin, dünn- wandige Polypropylenrohre mit großem Durchmesser präzise und ohne Verformung zu extrudieren. Dies war eine seltene technische Anwendung, die bisher nur in wenigen Fällen auf der ganzen Welt durchgeführt wurde. Die Rohre können einen Durchmesser von bis zu 26 Zoll haben und eine Wandstärke von 0,1 bis 0,15 Zoll. Das Endprodukt muss einen Druck von über 150 psi aushalten können. Als ob das nicht schon Herausforde- rung genug wäre, war dies die erste Erfahrung von Amtrol mit der Extrusion, und ein entscheidender Teil der Projektentwick- lung fand in den Tiefen der Covid-Epidemie statt. Der gesamte Prozess läuft wie folgt ab: Die Behälterwände wer- den extrudiert und geschnitten; spritzgegossene Kappen wer- den drehgeschweißt, um den Behälter zu umschließen; ein OD-Stahlband wird als Verstärkung für die internen Kompo- nenten angebracht; und die Baugruppe wird dann an eine Ver- bundstoff-Wickelmaschine übergeben, um der Baugruppe zu- sätzliche Festigkeit zu verleihen. All dies geschieht in einem hochautomatisierten Produktionsprozess, bei dem der Extrusi- onsvorgang von einem einzigen Kontrollsystem gesteuert wird, das die Prozessparameter auf der Grundlage von Inline-Messun- gen des Rohrs automatisch anpasst. Die präzise Steuerung des Extruders ist eine zentrale Anforde- rung und für eine vollständig automatisierte Linie musste jede wichtige Komponente in ein einziges Steuerungssystem einge- bunden werden. Um den Kreislauf zu schließen, war es wichtig, Inline-Prozessmessungen zu erhalten, die zur dynamischen Steu- erung der Linien- oder Abzugsgeschwindigkeiten verwendet werden. Dadurch kann Amtrol den gesamten Prozess optimieren und sich bei Bedarf automatisch an Prozessab- weichungen an- passen. Die Lösungsfindung Nach umfangreichen Recherchen entschied sich Amtrol für KraussMaffei als Lieferant des Extruders und als Systemintegra- tor für das Projekt. KraussMaffei wiederum holte branchenfüh- rende europäische Technologiepartner mit ins Boot, darunter iNOEX, das über umfassende Erfahrung mit gravimetrischen Do- sierern, Mess- und Regelsystemen verfügt, die Prozesse auf der Grundlage von Messdaten adaptiv steuern. Sica wurde mit dem Bau der Abzugs- und Abschneidestationen beauftragt. Nur sehr wenige Verarbeiter haben jemals eine Extrusionsanlage mit einem derartigen Umfang gebaut, so dass es für alle Betei- ligten eine Lernerfahrung war. Die großartigen Bemühungen in den Bereichen Technik, Implementierung und Zusammenarbeit trugen letztendlich dazu bei, die Ziele von Amtrol zu erreichen. Gravimetrische Zuführung zum integrierten Abzug Auch wenn die Beständigkeit des Extrusionsprozesses wichtig ist, ist das, was an beiden Enden des Extruders passiert, ebenso Die Rohre werden in einem geschlossenen Regelkreislauf extrudiert und an eine Rotations- schweißstation weitergeleitet, um die spritzgegossenen Kappen zu befestigen, anschließend wird die Einheit zur Erhöhung der Festigkeit mit einem Verbundstoff umwickelt Das gravimetrische Dosiersystem sorgt für eine präzise Dosierung und seine Steuerung spielt eine wesentliche Rolle bei der Systemintegration Gravimetrischer Dosierer Extruder Vakuumtank Spinnschweißen Verbundverpackung Abzug Messstation Schneid- vorrichtung