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Millimeterwellen-Technologie zur online
Messung von Durchmesser, Ovalität,
Wanddicken und Sagging von
Kunststoff-Großrohren
Auf der K 2016 in Düsseldorf präsentiert SIKORA
erstmals das CENTERWAVE 6000, ein innovatives
System auf der Basis von Millimeterwellen-Technologie
zur Messung von Durchmesser, Ovalität, Wanddicke und
Sagging großer Kunststoffrohre ab 120mm.
E
ntwickelt hat SIKORA die Millimeterwellenmesstechnik in
Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Hochfre-
quenzphysik und Radartechnik (FHR) und dem Süddeutschen
Kunststoffzentrum (SKZ). Mit ihr lassen sich bei großen Kunst-
stoffrohren ab 120 bis 2.500 mm Durchmesser sowohl Innen-
als auch Außendurchmesser berührungslos und präzise online
messen und damit die Ovalität, Wanddicken und das Sagging
(„Absacken“ der Schmelze während der Erstarrung bei zu ho-
her Viskosität) bestimmen. Auch die Wanddicken mehrschichti-
ger Rohre erfasst das System exakt, unabhängig von Material-
typ oder Temperatur des Messguts. Das Messsystem adaptiert
die Eigenschaften der extrudierten Kunststoffe selbst und
macht damit eine Kalibrierung durch den Bediener überflüssig.
Das steigert die Produktqualität und sorgt für eine erhebliche
Material-, Zeit- und Kosteneinsparung während der Extrusion.
Funktion
Mehrere über den Umfang eines Rohres verteilte statische oder
ein bis zwei kontinuierlich rotierende Transceiver senden und
empfangen kontinuierlich frequenzmodulierte Millimeterwel-
len. Ein statisches System misst punktuell die Wanddicke und
die Außen-/Innendurchmesser des Rohres. Wenn die vollständi-
ge Erfassung der Wanddicke über den gesamten Umfang des
Rohres gefordert wird, kommt ein rotierender Messkopf zum
Einsatz. In dieser Ausführung lässt sich auch das Sagging präzi-
se erfassen und darstellen. Die Messung funktioniert über den
Laufzeitunterschied der reflektierten Signale, die von Grenz-
schichten wie Vorder- und Rückseiten eines Kunststoffes zu-
rückgeworfen werden. Die im Empfangsteil des jeweiligen
Transceivers erfassten und demodulierten Signale enthalten In-
formationen über die Entfernungen der Grenzschichten unter-
schiedlicher Materialien. Die Messung erfolgt ab 4 mm Wand-
dicke mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern und mit
einer Messrate von 250 Einzelmesswerten pro Sekunde.
Nach algorithmischer Aufbereitung der Empfangssignale eines
jeden Sensors stehen die gewünschten Messergebnisse quasi in
Echtzeit bereit zur Anzeige, aber auch zur Regelung der Ab-
messungen eines Rohres. Ein angeschlossenes Prozessorsystem
bietet neben einer numerischen Anzeige und grafischen
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Messtechnik
Extrusion 6/2016
Das neue System CENTERWAVE 6000 zur Messung von
Durchmesser, Ovalität, Wanddicken und Sagging auf der
Basis von Millimeterwellen-Technologie
Darstellung der Messwerte auch umfangreiche Trend- und Sta-
tistikfunktionen. Geht man davon aus, dass auf einer Linie Roh-
re mit 400 mm Außendurchmesser und 22,7 mm Wanddicke
bei einer Liniengeschwindigkeit von 0,66 m/min gefahren wer-
den, erhält der Maschinenführer bereits nach circa 15 min prä-
zise Messergebnisse, wenn zunächst zur Stabilisierung des ex-
trudierten Rohres eine Kühlstrecke von etwa 10 m Länge zu
durchlaufen ist.
Installation in der Extrusionslinie
Da bei der Messung mittels Millimeterwellentechnik Tempera-
turen keinen Einfluss auf das Messergebnis haben, lässt sich
das System sowohl zur Heißmessung als auch am kalten Ende
der Linie zur finalen Qualitätskontrolle einsetzen. Bereits unmit-
telbar nach der ersten Kühlung liefert das System präzise Infor-
mationen. Die Technik deckt darüber hinaus sämtliche Kunst-
stoffsorten wie PE, HDPE, PP, PA6 und PVC ab.