Engel: Condition Monitoring von Barriereschnecken

Der Abrieb an den Stegen der Plastifizierschnecke gilt als die häufigste und für die Qualität des Spritzgießprozesses wichtigste Verschleißart. e-connect.monitor ermittelt den Zustand der Schnecke, ohne die Plastifiziereinheit demontieren zu müssen - (Bild: Engel).

Zur „Engel live e-xperience 2020“ vom 13. bis 16. Oktober (siehe auch plasticker-News vom 11.09.2020) erweitert Engel das Einsatzspektrum seiner Condition Monitoring Lösung für die zustandsbasierte, vorausschauende Instandhaltung. e connect.monitor kann jetzt nach Anbieterangaben auch den Zustand von Barriereschnecken analysieren und zuverlässige Aussagen über deren Zustand treffen. Die Messung erfolgt, ohne dass die Schnecke ausgebaut werden muss.

Der Massezylinder ist in der klassischen Instandhaltung eine Black Box. Nur wenn die Produktion unterbrochen und die Plastifizierschnecke ausgebaut wird, lässt sich ihr Zustand beurteilen. Ein zeit- und ressourcenintensiver Prozess, der deshalb in vielen Betrieben zu selten vorgenommen wird, sodass es immer wieder zu Qualitätsproblemen und in Folge ungeplanten Anlagenstillständen kommt. Die systematische Nutzung von Maschinendaten eröffnet hier die Chance, die Instandhaltungskosten zu senken und die Anlagenverfügbarkeit zu steigern. Als den weiteren Angaben zufolge einziges System im Markt ermöglicht es e-connect.monitor, den Schneckenzustand ohne Demontage der Plastifiziereinheit zu beurteilen.

Messung von außen in nur wenigen Minuten
Auf Basis moderner Sensortechnologie hat Engel ein Messsystem entwickelt, das sich sehr einfach außen am Massezylinder installieren lassen soll. Es arbeitet mit Ultraschall, um den Zustand der Plastifizierschnecke durch die Zylinderwand und die Kunststoffschmelze hindurch zu beurteilen. Gemessen wird der Abstand zwischen dem Schneckensteg und der Massezylinderinnenwand, der mit zunehmender Produktionsdauer größer wird. Wird der Spalt zu groß, soll es zu Prozessschwankungen kommen, die zu Qualitätsproblemen am Bauteil führen können.

Die Messung wird von einem Engel Servicetechniker durchgeführt. Insgesamt dauert das Erheben der Daten nur wenige Minuten. Die Messergebnisse werden über eine sichere Datenverbindung zu Engel übertragen und dort mit Hilfe eigens dafür entwickelter mathematischer Modelle automatisch ausgewertet und interpretiert. Über das Engel Kundenportal e connect kann sich der Verarbeiter jederzeit über das Ergebnis der Auswertung informieren. Wird der Zustand der Schnecke in regelmäßigen Abständen überprüft, kann die Instandhaltung den Verschleißtrend bewerten, um den nächsten Schneckentausch sehr genau planen zu können. Auf diese Weise lassen sich bei einer optimalen Ausnutzung der Schneckenlebensdauer die Anlagenstillstandzeiten auf ein Minimum begrenzen.

Für Drei-Zonen-Schnecken ist die e-connect.monitor Lösung bereits in der Praxis angekommen. Barriereschnecken stellen aufgrund der Komplexität der Schneckengeometrie, der unterschiedlichen Steigungen der Stege und der Variantenvielfalt dieses Schneckentyps besondere Anforderungen an die Analysetechnik. Sie erfordern einen eigenen Algorithmus, den Engel jetzt entwickelt hat. Ab Oktober 2020 soll die neue Lösung weltweit verfügbar sein.

Kritische Prozesseinstellungen aktiv vermeiden
Barriereschnecken werden vor allem auf Großmaschinen sowie in Anwendungen mit einem hohen Materialdurchsatz im 24/7-Betrieb eingesetzt. Ungeplante Anlagenstillstände sind hier besonders kritisch, zumal eine Betriebsunterbrechung zum Ausbau und zur Beurteilung der Plastifizierschnecke bei Großmaschinen mitunter zwei komplette Arbeitstage erfordern kann. e connect.monitor biete hier eine deutlich schnellere Lösung.

Langfristig unterstützt die regelmäßige Zustandsüberwachung die Prozessoptimierung. Über die Auswertung der Verschleißparameter können kritische Prozesseinstellungen, die den Verschleiß beschleunigen, erkannt und durch entsprechende Prozessanpassungen vermieden werden.

Zusätzlich zum Modul für Plastifizierschnecken bietet Engel e-connect.monitor Module für drei weitere kritische Maschinenkomponenten an: für Hydraulikpumpen, für das Hydrauliköl und für Kugelgewindetriebe in elektrischen Hochleistungsmaschinen.

Weitere Informationen: www.engelglobal.com

Engel Austria GmbH, Schwertberg, Österreich

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