ILLIG: Plattenmaschinen im Leistungshoch

Plattenmaschinen UA-g – besonders energieeffizient und für reproduzierbar hohe Produktqualität ausgerüstet: HTSs-Strahler mit einer schwarzen Spezialglasur haben im Vergleich zu weißen FSR-Strahlern einen um gut 30 % geringeren Energieverbrauch – zusätzlich gleicht eine Kompensationsregelung Umgebungseinflüsse aus und sorgt für ein wiederholgenau konstantes Temperaturprofil im aufgeheizten Halbzeug. Bild: ILLIG

Auf der Fakuma 2011 präsentiert ILLIG die aktuelle, für das Thermoformen von Plattenmaterial und Folien ausgelegte Plattenmaschinen-Generation der Baureihe UA am Beispiel einer UA 100g (Formfläche bis zu 960 x 660 mm²). Die hohe Produktivität (kurze Taktzeit), erzielt mit durchgängig servomotorischen Antrieben und prozessgeregelten Maschinenabläufen, wird nach Herstellerangaben beim Messeexponat unterstützt mit Baugruppen und Steuerungsmodulen, die den Energieverbrauch weiter senken und die Formteilqualität steigern soll: mit neuartigen, schwarz glasierten HTSs-Strahler, energieeffizienten Infrarotstrahlern zum Aufheizen des Halbzeugs, und der so genannten Kompensationsregelung, die schwankende Umgebungseinflüsse in der laufenden Produktion automatisch ausgleicht und so für konstant hohe Produktqualität sorgen soll.

Energieverbrauch gezielt weiter senken
Mit dem durchgängigen Einsatz von servomotorischen Antrieben können die Bewegungen der einzelnen Funktionen einer Plattenmaschine schneller, mit an die jeweilige Prozessstufe angepassten individuellen Geschwindigkeitsprofilen gefahren werden. In der Summe führt dies zu kürzeren Zyklen und damit zu deutlichen Taktzahlsteigerungen. Gleichzeitig haben Servoantriebe im Vergleich zu pneumatischen und hydraulischen einen deutlich geringeren Energieverbrauch. Weitere Möglichkeiten zur Senkung des Energieverbrauchs bietet darüber hinaus insbesondere noch das Aufheizen des Halbzeugs auf Umformtemperatur, zumal Plattenmaschinen hierfür – je nach verarbeiteter Halbzeugdicke – bis zu gut drei Viertel des gesamten Stromverbrauchs einer Thermoformlinie aufwenden.

So haben die bei ILLIG systematisch erprobten und jetzt für Thermoformmaschinen serienmäßig verfügbaren, neuen schwarzen HTSs-Strahler einen über 30 % geringeren Energieverbrauch als die in der Thermoformpraxis bislang noch weit verbreiteten weißen Infrarotstrahler der Baureihe FSR, heißt es weiter. Die schwarzen HTSs-Strahler sind im Keramik-Hohlgussverfahren hergestellte, mit Isolationsmaterial gefüllte und zusätzlich mit einer schwarzen Spezialglasur versehene Hochtemperaturstrahler. FSR-Standardstrahler werden im Keramik-Vollgussverfahren hergestellt und enthalten kein zusätzliches Isoliermaterial. Über den effizienten Energiehaushalt hinaus hätten Praxiserprobungen noch einen weiteren Vorteil der neuen schwarzen Strahler aufgezeigt: Damit ließen sich selbst Folien aus so genanntem Bio-Kunststoff auf der Basis von Maisstärke problemlos verarbeiten, was mit Standardstrahlern zuvor nicht möglich gewesen sei.

Nach dem gleichen Bauprinzip wie die HTSs-Strahler, aber ohne die schwarze Spezialglasur, sind am Markt auch weiße HTS-Hochtemperaturstrahler verfügbar und zum Teil bereits im Praxiseinsatz. Sie haben nach den Untersuchungen bei ILLIG einen bis zu etwa 25 % geringeren Energieverbrauch als FSR-Flächenstrahler, bei der Verarbeitung von Biopolymeren traten damit allerdings ebenfalls deutliche Probleme auf.

Einflüsse aus der Produktionsumgebung kompensieren – Produktqualität steigern
Die präzisen und insbesondere schnellen Bewegungen der servomotorisch angetriebenen Thermoformmaschine sollen sich auch auf die Produktqualität positiv auswirken, da beispielsweise das Formwerkzeug und die Verstreckhilfen dynamisch und mit definierter Geschwindigkeit bewegt werden können. Bei Positiv-Formen sollen sich dadurch Schreckmarken verringern lassen, Bereiche hoher Verformung durch ein einstellbares Geschwindigkeitsprofil der Tischbewegung gezielt vordehnen und wiederholgenau exakt ausformen lassen. Nicht ausgeglichen werden damit jedoch die Auswirkungen durch Umgebungseinflüsse, die sich im Laufe der Produktion häufig verändern und dadurch die Produktqualität mindern können: durch ungleichmäßige Ausgangstemperaturen der Halbzeuge, Schwankungen im Stromnetz oder auch Temperaturveränderungen der Maschinengestelle durch Schwankungen der Umgebungstemperatur.

Diese Korrektur übernimmt eine von ILLIG entwickelte Kompensationsregelung. Dazu werden die aktuellen Temperaturen im relevanten Produktionsumfeld der Maschine mit Sensoren kontinuierlich erfasst und die Temperatur der Heizstrahler oder die Zeit zum Aufheizen des Halbzeugs ständig automatisch angepasst. Damit soll sichergestellt werden, dass das Temperaturprofil über die Halbzeugdicke jederzeit konstant gehalten wird. Eine auch im Innern des Halbzeugs reproduzierbar gleichmäßige Temperatur sei nicht nur beim Umformen von dickerem Plattenmaterial unabdingbar für eine konstant gleichmäßige Ausformschärfe der Formteile.

Hergestellt werden auf den Universalformmaschinen der Baureihe UA-g Produkte für unterschiedliche Anwendungen in der Elektrotechnik und Elektronik, im Automobil- und Fahrzeugbau, in industriellen Anwendungen allgemein bis hin zu Haushalts-, Freizeit- und Sportartikeln. Mit der heutigen Baureihe steht hierfür eine Typen- und Ausstattungsvielfalt mit unterschiedlichen Formflächen zur Verfügung, um hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit mit hoher Produktivität, Produktqualität und Wirtschaftlichkeit zu kombinieren, heißt es abschließend.

Weitere Informationen: www.illig.de

Fakuma 2011, Friedrichshafen, 18.-22.10.2011, Halle A3, St. 3208

ILLIG Maschinenbau GmbH & Co. KG, Heilbronn

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