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05.03.2020, 11:13 Uhr | Lesedauer: ca. 4 Minuten    

Engel: Neue Generation der vollelektrischen Spritz­gieß­ma­schinen­bau­reihe e-cap für Getränkeverschlüsse

Die neue e-cap stellt nach Anbieterangaben bei extrem kurzen Zykluszeiten von unter zwei Sekunden eine sehr hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit sicher - (Bilder: Engel).
Die neue e-cap stellt nach Anbieterangaben bei extrem kurzen Zykluszeiten von unter zwei Sekunden eine sehr hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit sicher - (Bilder: Engel).
Engel präsentiert die neue Generation der vollelektrischen Spritzgießmaschinenbaureihe e-cap für Getränkeverschlüsse. Wie der Maschinenbauer weiter mitteilt, macht die Herstellung von 29/25-Leichtverschlüssen auf einer neuen e-cap 380 deutlich, wie sich bei kontinuierlich steigenden Anforderungen kürzeste Zykluszeiten mit höchster Präzision und niedrigstem Energieverbrauch vereinen lassen.

Hohe Dynamik bei häufigen Lastwechseln
Zur K 2010 hatte Engel die erste vollelektrische e-cap Spritzgießmaschine vorgestellt. „Seit 2010 haben sich die Anforderungen an Getränkeverschlüsse stark verändert“, erklärt Friedrich Mairhofer, Produktmanager für vollelektrische Spritzgießmaschinen von Engel. Eine zentrale Rolle spielt demnach das kontinuierlich gesunkene Teilegewicht. „Für stille Wasser werden heute Verschlüsse mit einem Gewicht von deutlich unter einem Gramm produziert“, so Mairhofer. „Entsprechend nahmen die Kühl- und damit die Zykluszeiten immer weiter ab. Lagen die Zykluszeiten vor zehn Jahren noch bei 2,5 Sekunden, müssen Verschlussmaschinen heute im 2-Sekunden-Takt und schneller produzieren können.“ Bei der Entwicklung der neuen Maschinengeneration galt das Hauptaugenmerk deshalb zum einen der Performance und zum anderen der Stabilität. Die neue e-cap erreicht noch schnellere Schließ- und Öffnungsbewegungen der Werkzeuge und ist mit einem noch stabileren Maschinenbett auf häufigere Lastwechsel ausgelegt.

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Getränkeverschlüsse werden immer leichter und stellen damit immer höhere Anforderungen an die Spritzgießmaschinentechnik.
Getränkeverschlüsse werden immer leichter und stellen damit immer höhere Anforderungen an die Spritzgießmaschinentechnik.
Auswerferantriebe mit Booster verstärkt
Eine e-cap 2440/380 stellt die neue Leistungsstärke der Baureihe mit der Herstellung von 29/25-Verschlüssen in einem 96-fach-Werkzeug von Plastisud unter Beweis. Das Schussgewicht liegt bei 1,3 Gramm pro Kavität und die Zykluszeit bei unter zwei Sekunden. Verarbeitet wird ein HDPE von Borealis/Borouge. Die Anlage ist mit einer kameraunterstützten 100-Prozent-Qualitätskontrolle von IMDvista und einem Trockenluftsystem von Eisbär ausgestattet. Weitere Systempartner sind Piovan, PackSys Global und PSG.

Der verstärkte Rahmen und die verstärkten Werkzeugaufspannplatten der neuen e-cap sollen auch bei extrem kurzen Zyklen und sehr kleinen Schussvolumina eine sehr hohe Stabilität der Maschinenbewegungen sicherstellen. Das Ergebnis sei eine herausragende Abformgenauigkeit und damit ein Höchstmaß an Gutteilen.

Die kurzen Trockenlaufzeiten von zum Beispiel 1,3 Sekunden bei der e-cap 380 sowie die bereits von Beginn an im Standard enthaltenen Parallelbewegungen leisten wichtige Beiträge, Zykluszeiten von unter zwei Sekunden zu erzielen. Das Auswerfen findet parallel zur Werkzeugöffnung statt. Neu ist, dass die Auswerfer bei Bedarf Verstärkung durch einen zuschaltbaren hydraulischen Booster erhalten. Damit stellt Engel sicher, dass sowohl in der laufenden Produktion als auch beim Anfahren nach einer Produktionsunterbrechung die Maschine mit der jeweils bestmöglichen Effizienz arbeitet. Während in der laufenden Produktion die Verschlüsse beim Auswerfen noch nicht vollständig abgekühlt und sehr leicht zu entformen sind, müssen die Auswerfer in Stoppsituationen mehr Kraft aufwenden, um die bereits in der Form abgekühlten Verschlüsse zu lösen. Da Produktionsunterbrechungen selten seien, sei es effizienter, die Antriebe hydraulisch zu verstärken als die Maschine generell mit leistungsstärkeren Auswerferantrieben auszurüsten. Hohe Kräfte nur dann, wenn sie tatsächlich benötigt werden – so lautet die Devise von Engel. Die neue e-cap Generation wird mit zwei unterschiedlichen Auswerferantriebstechnologien angeboten. Im Standard arbeitet die e-cap mit hydraulischen Auswerfern. Optional sind servoelektrische Antriebe verfügbar, die rund zehn Prozent weniger Energie benötigen sollen.

Leistungsstärkere Plastifiziereinheit für schwerfließendes HDPE
Die Plastifiziereinheit wurde im Zuge der e-cap Weiterentwicklung komplett neu aufgesetzt, denn auch die Eigenschaften der zu verarbeitenden Materialien haben sich verändert. Die Rohstoffhersteller haben die Materialien an die niedrigeren Verschlussgewichte angepasst. So liegt für CSD (Carbonated Softdrink)-Verschlüsse der Melt-Flow-Index (MFI) heutiger HDPE-Typen zwischen 0,8 und 1,4 g/10 min. Bei sehr kurzen Zykluszeiten sind besonders hohe Plastifzierleistungen gefordert. Engel hat das Drehmoment des Dosierantriebs entsprechend erhöht und gezielt für die Verschlussherstellung sowohl eine neue Plastifizierschnecke als auch eine neue hochverschleißbeständige Ring-Rückstromsperre entwickelt. Beide Produkte gehören zum Standardumfang der neuen e-cap Maschinen. Mit ihrem neuen Design soll die Barriereschnecke schwerfließendes HDPE auch bei hohen Durchsätzen besonders schonend verarbeiten und eine sehr gute Aufschmelzrate und Homogenität der Schmelze sicherstellen.

Energieverbrauch über Gesamtanlage optimieren
Sauberkeit und Energieeffizienz seien von Beginn an wesentliche Merkmale der Baureihe gewesen. Mit einem gekapselten Kniehebel und einer sehr sauberen Linearführung der beweglichen Aufspannplatte würden die e cap Maschinen sicher die Anforderungen der streng regulierten Produktion in der Lebensmittelindustrie erfüllen.

Zur herausragenden Energieeffizienz trage vor allem die vollelektrische Antriebstechnik der Maschinen bei. Hinzu komme die Rückspeisung von Bremsenergie, die das Auftreten teurer Leistungsspitzen zuverlässig verhindern soll. Dank des sehr hohen Wirkungsgrads der eingesetzten Antriebe sollen die e cap Maschinen zudem nur ein Minimum an Kühlwasser benötigen. Die präsentierte e cap 380 arbeitet im Schnelllauf mit einem spezifischen Energieverbrauch von 0,37 kWh pro Kilogramm verarbeitetem Granulat.

Die neue e-cap ist in den Baugrößen 220, 280, 380 und 420 mit Schließkräften von 2.200 bis 4.200 kN verfügbar.

Weitere Informationen: www.engelglobal.com

Engel Austria GmbH, Schwertberg, Österreich

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