Boek NL - Wittmann Battenfeld Periferietechniek in de spuitgietindustrie 170p

2020 Uitgebreide versie NL

Randapparatuur in de Spuitgiettechniek

Dipl.-Ing. (FH) Michael Tolz Wittmann Robot Systeme

Dit boek is uitgebracht in samenwerking met.

Wittmann Robot Systeme GmbH Am Tower 2 90475 Nürnberg, Duitsland

Wittmann Battenfeld Benelux NV De Vunt 9 BE-3220 Holsbeek, België info@wittmann-group.be Tel : + 32 16 55 11 80

www.wittmann-group.com © 2016 door Wittmann Robot Systeme GmbH © 2018 door Wittmann Robot Systeme GmbH Uitgebreide uitvoering © 2020 door Wittmann Battenfeld Benelux NV Aangepaste uitvoering Dit boek is opgesteld met documenten van Wittmann en de WittmannGroup heeft alle rechten op de documenten.

Vertalingen, publicaties en het kopiëren ook in uittreksels is enkel mogelijk mits toestemming van de firma Wittmann.

1

Inleiding De Wittmann-Group biedt producten aan rond het spuitgietproces.

Met de dochteronderneming Wittmann Battenfeld, een 100% dochteronderneming van Wittmann, worden ook spuitgietmachines in een breed gamma aangeboden. Dit boek beschrijft voornamelijk Wittmann's randapparatuur en processen doch ook een bondige samenvatting naar de mogelijkheden in spuitgietmachines. Het geeft een overzicht van waarom verschillende periferie worden gebruikt en welke verschillende mogelijkheden er zijn. De processen worden beschreven om ervaring en kennis door te geven. Het boek richt zich op jonge professionals in kunststofverwerkende bedrijven en op werknemers in deze bedrijven die niet dagelijks in de productie werkzaam zijn en hun eerste kennis rond randapparatuur willen vergaren.

Deze uitgebreide editie is aangepast aan de huidige processen en producten en er zijn enkele hoofdstukken toegevoegd. Dank aan Michael Tolz en zijn team voor de originele Duitse versie.

Johan Fransen Sales Engineer Belux - Wittmann Battenfeld Benelux NV

In het bijzonder ook dank aan het team van Wittmann Battenfeld Benelux voor de assistentie.

Michel Vandermotten Danielle Bidet Sven Desiron David Paepen Toon Paesen Arjan Vandermeer

2

Scan -> Image video

Inhoudsopgave

Introductie Wittmann Battenfeld Benelux .............................. 9 Selecteer de juiste spuitgietmachine. ................................... 13 Wittmann Battenfeld overzicht in één oogopslag................. 14 Hoofstuk 1 Drogertechnologie .......................................... 17 1.1 Overwegingen ............................................................. 17 1.2 Soorten drogers .......................................................... 19 1.2.1 Persluchtdroger ................................................... 20 1.2.2 Drogers voor droge lucht ..................................... 23 1.2.2.1 Eén patroon droger met één enkele cartridge .. 23 1.2.2.2 Tweepatronen droger met twee cartridges ...... 24 1.2.2.3 Wieldrogers / segmentdrogers ......................... 26 1.2.2.4 Centrale drooginstallaties ................................. 28 Hoofdstuk 2 Materiaaltoevoer ............................................. 34 2.1 Overwegingen ............................................................. 34 2.2 Individuele levering..................................................... 35 2.2.1 Enkelvoudige hopperloader ................................. 36 2.2.2 Centraal vacuüm systeem .................................... 37 2.3 Centrale voorziening .................................................. 37 2.3.1 Centrale voorziening - Materiaal-gerelateerd ...... 38

3

2.3.2 Centrale voorziening – Machine -gerelateerd ...... 39 2.3.3 Centrale voorziening – Materiaaltoevoer ............ 40 2.4 Enkelvoudige voorziening en Centrale voorziening ..... 40 2.5 Materiaalopslag .......................................................... 42 Hoofdstuk 3 Doseren ............................................................ 43 3.1 Overwegingen ............................................................. 43 3.2 Volumetrische dosering .............................................. 43 3.3 Gravimetrische dosering ............................................. 44 Hoofdstuk 4 Temperatuurregelingstechniek .................... 47 4.1 Overwegingen ............................................................. 47 4.2 Warmtebalans ............................................................ 47 4.3 Temperatuurregeling met stromingsregelaars............ 49 4.3.1 Aansluiting van de debietregelaar op de matrijs .. 50 4.3.2 Opbouw van een stroomregelaar ........................ 51 4.3.3 Mogelijke opties op de debietregelaar ................ 52 4.4 Temperatuurregeling met tempereerapparaten ........ 52 4.4.1 Berekening van het verwarmingsvermogen ......... 53 4.4.2 Berekening van het koelingsvermogen ................ 54 4.4.3 Ontwerp / Afmeting van de kanalen ................... 55 4.4.4 Warmteoverdrachtsmedia ................................... 56 4.4.5 Schematische structuur ....................................... 57 4.4.6 Temperatuurregeling - open systeem .................. 58 4.4.7 Temperatuurregeling - gesloten systeem............. 60 4

4.4.8 Serie temperatuurregelaars - TEMPRO ................ 62 4.4.8.1 TEMPRO Basic C ................................................ 64 4.4.8.2 TEMPRO plus D ................................................. 64 4.4.8.3 TEMPRO XL ....................................................... 65 4.4.8.4 TEMPRO Basic C120 .......................................... 66 4.4.8.5 Tempro plus D ................................................... 67 4.4.8.6 Variotherm ........................................................ 68 4.4.8.7 SpeedDrive - Temperatuurregeling via frequentiepompen........................................................ 69 4.4.9 Pomp variaties ..................................................... 69 4.4.10 Verwarmer ......................................................... 72 4.4.11 Energie-aspecten van de temperatuurregeling .. 73 4.4.12 Aansluitmogelijkheden ...................................... 75 4.5 Debiet bewaking ......................................................... 76 4.5.1 Waterdebiet regeling (Water Flow Control WFC) 76 4.5.2 Debietregeling via Flowcon .................................. 78 4.5.3 Servo-gestuurde Flowcon Plus ............................. 79 Hoofdstuk 5 Maalmolens ...................................................... 81 5.1 Overwegingen ............................................................. 81 5.2 Molentypes ................................................................. 82 5.2.1 Plaats van installatie ............................................ 83 5.2.1.1 GeĂŻntegreerd in de spuitgietcyclus .................... 83 5.2.1.2 Centrale molen ................................................. 83 5

5.2.2.1 Snijmolen .......................................................... 85 5.2.2.2 Tandwalssysteem .............................................. 86 Hoofdstuk 6 Automatisatie ................................................... 87 6.1 Overwegingen ............................................................. 87 6.2 Meest voorkomende robottypes ................................ 92 6.3 Interfaces .................................................................... 94 6.3.1 Elektrische interface ................................................ 94 6.3.2 Mechanische Interface............................................. 96 6.4 Aanspuitgrijper (Takkenpicker) ................................... 97 6.4.1 Pneumatische aanspuitgrijper ................................. 98 6.4.2 Servomotorische aanspuitgrijper ............................. 99 6.5 Lineaire robots .......................................................... 101 6.5.1 Bouw ...................................................................... 102 6.5.1.1 Z-As ..................................................................... 104 6.5.1.2 X-As ..................................................................... 105 6.5.1.3 Y-As ..................................................................... 107 6.5.2 Modellen................................................................ 108 6.6 Extra assen ................................................................ 111 6.7 Aandrijftechniek ....................................................... 113 6.7.1 Aandrijvingsgegevens ............................................ 114 6.8 Uitgang / Aansluitmogelijkheden .............................. 116 6.9 Veiligheidspakket ...................................................... 117 6.10 VacuĂźmtechniek ..................................................... 118 6

6.11 Programmeertechniek ............................................ 119 6.11.1 Programmering via tekstmodules ........................ 120 6.11.2 Programmering via de standaardinstellingen ...... 121 6.11.3 Veiligheidsgebieden ............................................. 122 6.11.4 Band-synchronisatie ............................................ 124 6.11.5 ECO-Modus .......................................................... 125 6.11.6 Geoptimaliseerde in- en uit beweging ................. 126 6.11.7 Gecontroleerd uitwerpen .................................... 127 6.11.8 Schakelbaar vacuĂźm ............................................ 128 6.11.9 Robotbewegingen in 3 Dimensies ........................ 129 6.11.10 Digitale tweeling ................................................ 130 6.11.11 GeĂŻntegreerd besturingssysteem ....................... 131 6.11.12 Weergave op smartphonedisplays ..................... 133 Hoodstuk 7 Industrie 4.0 .................................................... 134 7.1 Wittmann 4.0 ............................................................ 138 7.2 Gegevenscommunicatie Wittmann 4.0 ..................... 141 7.3 Visualisatie Wittmann 4.0 ......................................... 143 7.4 Temi+ ........................................................................ 144 Hoofdstuk 8 Veiligheid van de installaties .......................... 147 8.1 CE .............................................................................. 147 8.2 Machinerichtlijn ........................................................ 149 8.3 Risicobeoordeling ..................................................... 151 8.4 Significante verandering ........................................... 156 7

8.5 Normen..................................................................... 157 8.5.1 Onderverdeling van de normen ......................... 159 8.6 Producent / Inverkeerbrenger .................................. 160 8.7 Toekenning van verantwoordelijkheden ................... 162 8.7.1 Op de markt brengen ......................................... 162 8.7.2 Bediening van het systeem ................................ 164 8.12 Conclusie................................................................. 165 Materiaaleigenschappen: source WiBa Assist app ............. 167

8

Introductie Wittmann Battenfeld Benelux Wittmann Battenfeld Benelux NV is actief op de Belgische markt sinds meer dan 30 jaar, en in Benelux sinds 15 jaar. Het bedrijf is centraal gevestigd in Holsbeek op slechts 36 km van Brussel en goed bereikbaar.

Voor sommige van hun klanten fungeert Wittmann Battenfeld Benelux als totaalleverancier en onestop oplossing. Dit is een ontwikkeling die sterk is toegenomen de laatste paar jaren gezien de technische evoluties en innovaties bij de Wittmann Group alsook de Wittmann 4.0 mogelijkheden op dit gebied.

Zowel de serviceafdeling als de verkoopafdeling streven naar correcte en innovatieve samenwerking met hun partners. De firma beschikt over een showroom met een SmartPower 90 ton servo hydraulisch aangestuurde machine inclusief robot technologie.

Hiermee kunnen we assisteren met: -

Organiseren van demo's Opleidingen machine en robot sturingen Proefspuitingen

U kan ons hiervoor steeds contacteren. We nemen ook graag de tijd om samen met u aan een toekomst te werken.

9

Wittmann Battenfeld is actief op verschillende marktsegmenten in de Benelux met in elk segment een gerichte focus op WittmannBattenfeld spuitgietmachines en Wittmann randapparatuur.

Afb. : info 2018 Duurzaam denken en handelen zijn vertegenwoordigd in onze processen en producten.

De Benelux afdeling maakt deel uit van Wittmann Group met verschillende productieafdelingen binnen Europa.

Rondom de hoofdzetel gevestigd in Oostenrijkse hoofdstad Wenen zijn er 4 grote productievestigingen vertegenwoordigd. Het moderne en uitgebreide assortiment machines en periferie zijn van een modulair ontwerp en voldoen aan de huidige en toekomstige eisen van de markt.

Innovatie en technologische vooruitgang voor maximaal klantvoordeel zijn fundamentele principes van de WITTMANN BATTENFELD spuitgiettechnologie. Samen met onze klanten streven we naar optimalisatie van kenmerken en mogelijkheden met focus op energie efficiĂŤntie.

Scan -> Image video 10

De globale activiteiten van de Wittmann group omvatten 8 productievestigingen in 5 landen, 34 dochterondernemingen en 27 agentschappen. De enige echte complete leverancier voor: -

Spuitgietmachines Automatiseringssystemen Robot technologie Randapparatuur Turnkey-systemen

Dit maakt van WITTMANN BATTENFELD een unieke speler op de markt ...

11

Plant 2 – Robots: Vienna Plant 1 – Machines : Kottingbrunn

Plant 3 – Drogers/ Materiaaltransport

12

Plant 4 – Tempereerapparatuur

Selecteer de juiste spuitgietmachine.

Wittmann-Battenfeld machines zijn een gevestigde waarde op de markt en staan garant voor innovatie, kwaliteit en energie-efficiëntie dankzij ook de KERS technologie (Kinetic Energy Recovery Systems) uit de F1- wereld.

Wij assisteren u graag om de juiste machine voor uw kunststofproduct te selecteren. Er zijn verschillende parameters die hiertoe bijdragen.

Bijgaand een bondig overzicht van de parameters die bijdragen tot een correcte keuze. Onze brochures bevatten alle informatie om de keuze te rechtvaardigen.

-

-

De benodigde sluitkracht ten gevolge van het geprojecteerd oppervlak van het product en de matrijs binnendruk.

Het shotvolume om één cyclus materiaal te plastificeren Kunststof materiaalkeuze (technische materialen, additieven, vezels,..)

Benodigde injectiedruk en injectiesnelheid Een snelle cyclustijd vraagt om snelle machines.

(Drooglooptijden elke machine beschikbaar) Matrijsafmetingen ( XL versies geven meer opties) Nood aan kerntrekkers / perslucht / andere Integratie van Wittmann robots en/of andere periferie.

13

Wittmann Battenfeld overzicht in één oogopslag U kan ook steeds terecht op www.wittmann-group.be Electrische Toggle machines

EcoPower 55 – 550 ton

EcoPower Xpress 160 - 500 ton MicroPower 5 - 15 ton

Kenmerken Energiebesparend, proper, compact, volledig elektrisch, efficiëntie met precisie..

Krachtige elektrische machines voor extreem korte cyclustijden staat voor hoge dynamiek, snelheid en nauwkeurigheid.

Micro spuitgieten Betrouwbare technologie voor shotgewichten van 0,05 tot 4 g. Energiezuinig, volledig elektrisch.

Servo Hydraulische machines

SmartPower

Compact met intelligent, energiebesparend aandrijfsysteem!

25 - 400 ton

MacroPower 400 – 2000 ton

MacroPower E 400 – 1100 t

14

Kortste voetafdruk, compact snelheid en modulariteit.

Optionele drive-ondemand servomotor voor meer energie-efficiëntie.

Hybride technologie , innovatie troef bij Wittmann-Group. Hoge snelheden en uiterst nauwkeurige injectieprestaties.

QR Code Meer info

V-Power 120 – 300 ton

MEDISCH Cleanroom 5 – 550 t

Combimould 60 – 2000 ton

Verticale machines voorzien van draaitafel (1300 mm en 1600 mm) gekenmerkt door zijn hoge mate van efficiëntie.

Onze mogelijkheden zijn momenteel machineseries MicroPower, EcoPower en SmartPower in een MEDISCHE versie.

Standard Cleanroom 7 geaccepteerd.

Meercomponenten spuitgieten maakt het mogelijk om in één productiestap meerkleurige onderdelen of onderdelen van verschillende materialen te produceren.

Compleet scala aan oplossingen.

State-of-the-art spuitgietmogelijkheden

Unilog B8 Controle unit

Wittmann 4.0

Windows® 10 IoTbesturingssysteem, uitgebreide mogelijkheden biedt voor procesbesturing, uitgerust met een intuïtieve touchscreen-interface.

Gebruiksvriendelijk

De oplossing van de WITTMANN voor Industry 4.0 !

Integratie mogelijk van spuitgietmachines, robots en hulpapparatuur via de WITTMANN 4.0 Router

15

Breed scala aan mogelijkheden : AIRMOULD® COMBIMOULD Variotherm-technologie BFMOLD® VARIOMOULD® Lichtgewicht technologie CELLMOULD® IML / IMD / IMWOOD / LIM / PIM (MIM, CIM) Elastomeren

Process technologie

Overzicht mogelijkheden eind 2019.

Enkele recente video’s van de machines en toepassingen: SmartPower

16

Eco-Power

V-Power

EcoPower xpress

MicroPower

Hoofstuk 1 Drogertechnologie Het eerste hoofdstuk gaat over het drogen. Elk spuitgietproces begint met de aankoop van materiaal, in dit geval granulaat. Granulaat wordt opgeslagen voor de verwerking. Door de verschillende warmtecondities tijdens het transport en in het magazijn, wordt vocht opgenomen in het granulaat. Dit kan worden verminderd door de zakken kort voor de verwerking te openen. Het is echter niet mogelijk dit compleet te vermijden. Het is zelfs in het geheel niet mogelijk bij opslag in grote hoeveelheden in octabins of silo's. De mate waarin vocht het eindproduct beschadigt, moet worden geĂŤvalueerd door middel van kwaliteitsborging in het bedrijf zelf. De effecten van het hygroscopisch zijn van kunststofmateriaal en hoe te voorkomen, wordt hier beschreven.

1.1 Overwegingen Om te begrijpen waarom de drogertechnologie een doorslaggevende factor is voor de kwaliteit van spuitgietproducten, moeten de volgende vragen worden gesteld.

Wat bedoelen we met vocht in korrels?

1) Oppervlaktevochtigheid a) Condensaat / dauwafzetting b) lekkende verpakkingen 2) Kernvocht a) Veel kunststoffen zijn hygroscopisch. Op deze manier worden watermoleculen geabsorbeerd in het granulaat, d.w.z. in hun moleculaire structuur.

17

Waarom zou het granulaat gedroogd moeten worden voor de verwerking?

1) Vochtlijnen op het oppervlak (afb. 1) 2) Verlies aan sterkte door vochtinsluiting en luchtbellenvorming in de component (afb. 2).

3) Schommelende doorvoersnelheden 4) Verwarrende procesparameters

Afb. 1

Afb. 2

Hoe wordt "droge lucht" gedefinieerd?

De mate van drogen wordt bepaald door het dauwpunt. Warme lucht kan meer vocht opnemen dan koude lucht. Als de lucht afkoelt en de waterdampverzadiging in de lucht boven de 100% uitstijgt, ontstaat er nevel en bijgevolg dauw. Hoe lager dit punt, hoe droger de lucht wordt. Dit punt wordt het dauwpunt genoemd. Het dauwpunt van de lucht is de temperatuur waarop de lucht verzadigd wordt met vocht.

In de natuur is dit zichtbaar wanneer de lucht 's nachts afkoelt en het vocht zich als dauw op de grassen zet.

18

Hoe "droog" is goed voor granulaat?

Er moet een materiaal specifieke verwerking of restvochtigheid worden gerespecteerd, die door de kunststoffabrikant wordt vastgesteld. Bovendien bezorgt de fabrikant een maximale droogtemperatuur zonder thermische beschadiging van het granulaat. Het resultaat wordt neergeschreven in een verblijftijd in de droger bij een vastgelegd dauwpunt voor de doorstromende lucht.

1.2 Soorten drogers Er zijn verschillende mogelijkheden voor het drogen van granulaten 1) Persluchtdroger 2) Droger met droge lucht a)

1 droogpatroon droger

b) 2 droogpatronen droger c)

Wiel / segment droger

d) Centrale drooginstallaties

19

1.2.1 Persluchtdroger Perslucht kan worden gebruikt om droge lucht te produceren. Deze perslucht wordt in de persluchtdroger ingebracht. Hierdoor verdeelt de hoeveelheid water zich over een grotere hoeveelheid lucht. De lucht per mÂł is daardoor droger. De resulterende lucht wordt verwarmd tot droogtemperatuur en wordt door het granulaat geleid.

De droger is zeer goedkoop uit het oogpunt van investering, maar duur in gebruik gezien perslucht als medium. Het is slechts geschikt voor een laag schotgewicht of voor bedrijven die zelden een materiaal moeten drogen.

Een persluchtkoeldroger en een oliefilter met scheidingssysteem, zijn een voorwaarde voor een zo droog en olievrij mogelijke perslucht en een optimale werking.

Door het eenvoudige ontwerp is de persluchtdroger klein en licht en wordt daarom vaak direct op de invoertrechter van de spuitgietmachine gemonteerd. Een extra transportinstallatie om het gedroogde materiaal naar de machine te brengen, is daarom niet nodig. Het gedroogde granulaat valt direct in de hopper van de spuitgietmachine.

Omdat het granulaat omringd wordt door de ontspannen en droge lucht, noemen sommige fabrikanten hun persluchtdrogers misleidend genoeg droge luchtdrogers.

20

Wittmann Battenfeld heeft in april 2020 de firma Farragtech (AT) overgenomen, de uitvinder van de persluchtdroger.

Het gamma persluchtdrogers opgenomen in de Wittmann-group bied aanzienlijke voordelen voor de kunststofverwerkende nijverheid door hun technologie om tot 70% en meer energie te besparen. De compacte drogers kunnen op en naast de machine gepositioneerd worden en worden gekenmerkt door hun: • Consistente droogprestaties • Ruimtebesparend door een compact ontwerp • Flexibiliteit • Zeer geringe onderhoudskosten • Economische investering

21

Hoe precies werkt een kunststofdroger met perslucht ?

1. Vochtige omringende lucht bij kamertemperatuur wordt in de compressor gezogen.

2. De lucht wordt samengeperst tot 8 bar of meer, waardoor het water uitstraalt.

3. De perslucht wordt door een luchtkoeler geleid. Door deze temperatuurreductie wordt meer vocht uitgestraald door condensatie.

4. De perslucht keert terug naar kamertemperatuur in het reservoir en de persluchtleidingen en wordt gedecomprimeerd in de droger.

We hebben nu een atmosferisch dauwpunt van ongeveer -25°C. Dit is absoluut voldoende om elke kunststof te drogen.

Lucht en water Lucht bevat water, zelfs als je het niet kunt zien. EÊn kubieke meter lucht bij 20 °C kan tot 17 gram water bevatten! Voor een productiegebouw van 500 vierkante meter bij 5 meter hoogte zou dit betekenen dat er 42,5 liter water in de lucht zit!

Bepaalde kunststoffen kunnen verzadigen met enkele procenten water uit de omgevingslucht binnen slechts een paar minuten en dus leiden tot problemen in de productie. Om deze reden moet het opnieuw verzadiging tussen de droger en de productiemachine worden vermeden. Water is leven, maar in de kunststofindustrie maakt het het leven moeilijker!

22

1.2.2 Drogers voor droge lucht 1.2.2.1 Eén patroon droger met één enkele cartridge Een eerste stap richting moderne patroondrogers is een 1 patroon droger. De lucht wordt in een gesloten circuit getransporteerd.

Warme ontvochtigde lucht met een laag dauwpunt stroomt door de droge silo gevuld met granulaat van onder naar boven, waardoor vocht uit het granulaat wordt opgenomen. De lucht stroomt dan door een filter die wordt gereinigd van granulaatstof. De lucht stroomt vervolgens door het droogpatroon en geeft het vocht af aan het korrelige droogmiddel dat het bevat. Dan begint de cyclus weer helemaal opnieuw. Hier zie je ook het nadeel van de 1 patroon techniek. Zodra het patroon verzadigd is met vocht en het dauwpunt boven de toegestane waarde stijgt, moet het droogproces worden gestopt. Nu vangt de regeneratieperiode van het patroon aan.

Hete lucht wordt nu door het Patrone mit Trockenmittelfüllung patroon geleid om het droogmiddel opnieuw te ontvochtigen. Na de koelfase kan het droogproces opnieuw worden opgestart.

Deze type drogers zijn alleen geschikt voor kleine te drogen hoeveelheden waar het patroon tijdens de verwerking niet moet overschakelen naar de droogcyclus. Dit zou immers leiden tot een productiestop. De luchtstroming door de met kunststofgranulaat gevulde silo vindt plaats van onder naar boven. Bij het FIFO-principe (first in - first out) wordt het kunststofgranulaat handmatig of automatisch van bovenaf via het deksel gevuld. De doorlooptijd van het materiaal in de silo moet overeen komen met de door de fabrikant opgegeven droogtijd. Het kunststofgranulaat wordt 23

vervolgens aan de onderzijde van de silo verwijderd en naar de spuitgietmachine getransporteerd.

1.2.2.2 Tweepatronen droger met twee cartridges Met 2 patronen drogeluchtdrogers Drymax wordt het nadeel van de 1 cartridge techniek gecompenseerd. De vocht verzadigde cartridge wordt geregenereerd met warme lucht terwijl de andere cartridge in gebruik is. Om het met vocht verzadigde patroon te regenereren, moet de warme lucht door het patroon worden geperst (Afb. 1 verzadigde droogmiddelmolecule).

De interne constructie en verbindingen zijn aanzienlijk complexer maar efficiĂŤnter en energiebesparend. Dit werkt volgens het principe tegenstroom-regeneratie, dat bij Wittmann doorgaans wordt toegepast.

Met dit principe wordt de regeneratielucht tegen de stroomrichting in van de vochtige lucht geleid. De vochtige lucht heeft tijdens het proces meer watermoleculen afgegeven in het bovenste deel van de cartridge dan in het onderste deel, omdat de lucht daar al droger is. Indien de regeneratielucht in dezelfde richting zou stromen, zou deze de hoge luchtvochtigheid door het hele patroon moeten duwen.

De afstand voor de watermoleculen is korter en de cartridge droogt sneller, wat energie bespaart (Afb. 2). Bij deze modellen wordt er gebruik gemaakt van een gemeenschappelijke blazer.

24

Om te voorkomen dat de geregenereerde cartridge opnieuw vochtig wordt, wordt er direct na de regeneratie- en koelfase omgeschakeld.

Afb. 1

Afb. 2

Absoluut noodzakelijk voor een geautomatiseerde werking zijn:: 1) Materiaalbeschermingsfunctie: Om te voorkomen dat het materiaal overmatig droogt en thermisch beschadigd raakt, moet de temperatuur, en bij voorkeur ook de lucht, bij het bereiken van de vereiste droogtijd worden verminderd.

2) Geïsoleerde droogtrechter: In de silokegel, aan de onderkant van de trechter, wacht het gedroogde granulaat op het gebruik ervan. Droge lucht stroomt niet volledig door dit gebied. Deze trechter moet geïsoleerd zijn om afkoeling en rehydratatie te voorkomen.

3)

Controle: Een eenvoudige logische controle om het systeem intuïtief te programmeren.

25

4) Onderhoud en reiniging: Grote, bij voorkeur geĂŻsoleerde, reinigingsdeuren voor een eenvoudige reiniging in geval van een storing.

1.2.2.3 Wieldrogers / segmentdrogers Een wieldroger, ook wel segmentdroger genoemd, is bedoeld om dauwpuntsprongen te voorkomen, omdat er altijd verse moleculaire zeven beschikbaar zijn voor het ontvochtigen. Met de 2 patronendroger neemt het dauwpunt toe in verhouding tot de verzadiging van de moleculaire zeef. Als de drempelwaarde is bereikt, verandert het patroon en daalt het dauwpunt abrupt Een wieldroger roteert voortdurend een eenheid met droogmiddel. Enerzijds wordt de vochtige lucht ontvochtigd met geregenereerd droogmiddel, anderzijds wordt het droogmateriaal weer ontvochtigd.

Het droogmiddel kan op deze roterende eenheid eenvoudig worden toegevoegd in een laagontwerp. Door het kleinere oppervlak van het droogmiddel is de te absorberen waterbelasting niet hoog en is de effectiviteit niet optimaal.

26

Het ontwerp dat wordt gebruikt door Wittmann, is de segmentwieltechnologie van de Aton-serie. Veel segmenten van een trommel worden als stukken taart gevuld met een droogmiddel, waarbij het oppervlak van het droogmiddel vele malen groter is en daarmee ook de mogelijke wateropname van het droogsysteem. In principe zijn dit zeer veel kleine cartridges.

Dus een logische verdere ontwikkeling van de 1 patroon droger naar de 2 patronen drogers naar de meervoudige cartridge droger van de Aton serie. Dit voorkomt grote dauwpuntsprongen, omdat er altijd vers granulaat beschikbaar is in een nieuwe sectie.

Het voordeel van dit systeem is een vrijwel constant dauwpunt.

Het nadeel is in principe een verhoging van de energiekosten, omdat de regeneratie continu doorloopt. Wittmann heeft in de loop van de productontwikkeling een aantal energiebesparende functies opgenomen, die het energieverbruik zelfs onder dat van een cartridge droger reduceren: 1) Een tegenstroom regeneratie 2) Geoptimaliseerde verwarming met warmtewisselaarprincipe 3) Automatische regeling van de regeneratietemperatuur, aangepast aan de droogtemperatuur.

4) Mogelijkheid om over te schakelen op de werking van het patroon met toegestane dauwpunt sprongen, vergelijkbaar met de 2 patroon droger.

27

1.2.2.4 Centrale drooginstallaties Voor centrale drooginstallaties wordt een droge luchtdroger Drymax gebruikt. In tegenstelling tot compacte drogers schakelt deze droger via het dauwpunt om. Dit betekent dat de cartridge pas wordt omgeschakeld wanneer deze geen vocht meer kan opnemen, wat energie bespaart. In de centrale installaties wordt de droger gecombineerd met meerdere Silmax-silo's, die via verzamelleidingen worden voorzien van gedroogde en verwarmde lucht (Afb. 1). Hierbij bestaat het gevaar voor overmatig drogen van het materiaal.

Afb. 1 Hoogwaardige systemen hebben een kleppensysteem op de afzonderlijke silo's (Wittmann SmartFlow Afb 2).

De klep sluit of vermindert automatisch de droge luchttoevoer van een silo als de afvoerlucht een lage luchtvochtigheid heeft, d.w.z. geen vochtigheid meer opneemt . Het materiaal in de SmartFlow silo is droog.

Zodra er nieuw materiaal de silo binnenkomt, gaat de klep weer open en stroomt de lucht door de silo.

De frequentiegeregelde systemen voor droge lucht zijn volledig nieuw. Hier worden de SmartFlow kleppen gecombineerd met een frequentieregeling op de Drymax droger. Door het openen en sluiten en de gemeten drukveranderingen in de stroom. Het systeem regelt 28

vervolgens de toevoer via de blazer om energie te besparen en slechts zoveel droge lucht te leveren als het systeem nodig heeft.

De frequentiegeregelde drogers bieden nieuwe mogelijkheden voor de flexibiliteit van grote centrale drooginstallaties. Normale droge luchtdrogers produceren een constante hoeveelheid droge lucht.

Wanneer sommige silo's zijn uitgeschakeld, wordt de droge en warme lucht die niet nodig is, zinloos ontvochtigd, verwarmd en in circulatie gebracht. Hier worden de frequentiegeregelde drogers gebruikt. Zelfs met deze drogers is de maximale hoeveelheid verwarmde lucht beperkt. Voor grotere installaties met meer silo's dan ĂŠĂŠn frequentiegeregelde droger, is het gebruik van een extra standaard droger een kosteneffectieve oplossing.

De frequentiegeregelde droger werkt alleen totdat de droge luchtbehoefte voor de silo's zijn capaciteit overschrijdt. Vervolgens schakelt hij de conventionele drogers stap voor stap volledig automatisch in en laat ze naar behoefte in het systeem draaien. Bij het inschakelen van extra silo's draait de conventionele droger nu altijd op volle capaciteit en de frequentiegeregelde droger regelt de opwaartse of neerwaartse bijstelling afhankelijk van de extra ingeschakelde silo's. De conventionele droger is nu altijd op volle capaciteit en de frequentiegeregelde droger regelt de opwaartse of neerwaartse bijstelling, afhankelijk van de extra ingeschakelde silo's.

De droger kan ook worden gebruikt om de temperatuur te regelen.

Bij het reduceren van de silo's en dus de benodigde droge lucht werkt het systeem andersom en regelt het systeem dat alleen die conventionele drogers worden ingeschakeld, die nodig zijn voor de droogbehoefte.

1-5 Silos variabel im Gesamtsystem

1-3 Silos variabel

3 Silo

29

Schommelingen worden frequentiegeregelde droger.

gecompenseerd

door

de

Het systeem heeft dus slechts één frequentiegeregelde droger nodig en anders één of meer goedkopere standaard drogers.

Voor het ontwerp van de droger en de silo moeten de volgende formules worden overwogen:

Drymax Berekening: Droge luchtcapaciteit van 30 tot 1200 m³/h

Droge lucht Capaciteit [m³/h] = Materiaalstroom [kg/h] x benodigde luchthoev.[m³/kg]

Silmax Berekening: Trechtervolume van 30 tot 6500 ltr.

Materiaaldoorvoer [kg/h] Trechtervolume [l] = Dichtheid in bulk [kg/dm³]

30

x Droogtijd [h]

Drymax – toepassingstabel (Uittreksel uit kataloog)

In onze voorbeeldberekening moet een centraal materiaaltoevoer 4 verschillende materialen met de maximale waarden drogen die door de SGM's worden opgevraagd.

Batterijdroger met silocombinatie met Drymax E180 Materiaal Doorvoer Droogtijd (kg/h) (h)

Mat. 1

ABS

30

2,5

Mat. 2

PC

20

Mat. 3

PA6

30

Mat. 4

PA6.6

20

Lucht Bulk dichtheid Vereiste (m³/kg) (Kg/dm³) luchthoev.

Luftmenge

1,62

0,63

48,6 m³/h

3

1,3

0,70

3

2,11

0,68

3

2,11

0,68

Silogrootte

Silogröße gewählt (l)

119

150

26,0 m³/h

85

100

63,3 m³/h

132

150

42,2 m³/h

88

100

Bij het samentellen van het luchtverbruik komen we op 180 m³/h.

Om hieraan te voldoen dienen we een batterijdroger Drymax E180 te gebruiken. De Silmax dient altijd te worden aangepast aan de eerstvolgende silogrootte.

31

Er wordt altijd geprobeerd om de drogers zo klein mogelijk te houden. Niet alleen vanwege de lagere aankoopprijs, maar ook vanwege het lagere energieverbruik.

Onderstaande tabel geeft de energiebehoefte voor gangbare kunststoffen weer. Deze eisen zijn onafhankelijk van de droger, maar elke droger heeft een extra maatafhankelijk basisverbruik.

Granulaat

droogtemperatuur

ABS

80°C

Verwarmingsenergie van 25°C auf Trocknungstemp.

19,9 KWh/1000kg

PA6

80°C

26,0 KWh/1000kg

PA6.6 GF35

80°C

22,4 KWh/1000kg

PBT

120°C

39,6 KWh/1000kg

PC

120°C

30,7 KWh/1000kg

PEEK

160°C

81,0 KWh/1000kg

Als een Drymax E60 voldoende zou zijn voor een materiaaldoorvoer van 30 kg/h PA6, maar de klant wil een Drymax E180 gebruiken, dan kan de volgende energieverbruiksfactuur worden opgemaakt: Droger

E60

E180

Basisverbruik

1,1 KW

3,8 KW

Drogen Verwarming x Hoeveelh.

26KWh/1000kg x 30kg/h = 0,78 KW

26KWh/1000kg x 30kg/h = 0,78 KW

Energieverbruik / h

1,1 KW + 0,78 KW = 1,88 KW

3,8 KW + 0,78 KW = 4,58 KW

Produktie

8.400 h/Jaar

8.400 h/Jaar

Energieverbruik / Jaar

1,88 KWh/h x 8.400 h = 15.792 KWh

4,58 KWh/h x 8.400 h = 38.472 KWh

32

Door het hogere basisverbruik is het mogelijk dat een andere droger of een extra droger zich laat terugbetalen.

Hier kan een frequentiegeregeld drogersysteem nuttig zijn, waarmee het droogvermogen naar behoefte kan worden verminderd of verhoogd. In dit geval moet de extra investering in mindering worden gebracht op de energiebesparing.

33

Hoofdstuk 2 Materiaaltoevoer Tijdens het spuitgietproces moet er granulaat aan de spuitgietmachine worden toegevoegd. Afhankelijk van het verbruik moet dit zelden of vaak gebeuren. Het hangt af van de grootte van de materiaaltrechter van de spuitgietmachine. De gemakkelijkste manier is om het granulaat met de hand in de trechter te vullen.

Waarom automatische toevoer van het granulaat in de meeste gevallen zinvoller is en welke systemen er zijn, wordt hier beschreven.

2.1 Overwegingen Om het materiaaltoevoer correct te ontwerpen moet men zich enkele fundamentele vragen stellen.

Waarom giet ik het granulaat niet met de hand in de materiaaltrechter?

1) Hoge personeelskosten bij hoge doorvoersnelheden.

2) Geen materiaalverlies door morsen uit de zakken.

3) Verzekeren van de materiaaltoevoer. Vullen met de hand kan worden vergeten.

4) Geen stofvrijgave door het handmatig vullen.

5) Het juiste granulaat zit aan de juiste machine.

6) De werknemer hoeft niet op de machine te klimmen, geen risico op letsel.

7) Als het granulaat voor de verwerking moet worden gedroogd, is het niet mogelijk om het granulaat handmatig te laden.

34

Wek materiaal wens ik te transporteren?

1) Verschillende dichtheid kg/l voor de blower.

2) Verschillende sterktes of vulstoffen kunnen slijtvaste buizen vereisen (bv. glasvezelgehalte).

Hoeveel wens ik te transporteren?

1) Ontwerp van de transportcapaciteit.

Grote machines met een hoog verbruik moeten de kortst mogelijke afstanden tot de materiaalbron hebben om de transportcapaciteit laag te houden.

Machines met lage consumpties zijn vaak geschikter indien de afstanden langer worden via een centraal materiaalsysteem.

Hoeveel SGM’s heb ik?

1) Individuele levering.

2) Centrale voorziening.

2.2 Individuele levering Bij individuele spuitgietmachines en zonder ruimteproblemen in de productiehal, is een individuele levering naast de machine vaak een zinvolle oplossing.

Er zijn 2 mogelijkheden bij een individuele levering 1) Eén enkele hopperloader.

2) Centraal vacuümsysteem.

35

2.2.1 Enkelvoudige hopperloader In het geval van individuele hopperloader wordt de Feedmax toegepast op de trechter van de SGM. De Feedmax werkt als een stofzuiger.

Hij genereert onderdruk en zuigt via een zuiglans materiaal uit containers naast de SGM aan. In het deksel onder de vacuĂźmgenerator bevindt zich een stoffilter. Het granulaat verzamelt zich in de container en het stof van de afgevoerde lucht wordt gescheiden in de filter. De aangezogen lucht wordt via het deksel de hal ingeblazen (afb).

Afvoer lucht

Lucht / Granulaat Granulaat

Abb. 1

36

2.2.2 Centraal vacuüm systeem Bij gebruik van een centraal vacuüm wordt het vacuüm voor alle SGM's op één punt in de hal gegenereerd. De materiaalbins bevinden zich ook naast het systeem (individuele voeding Afb. 1). De Feedmax zijn ook gemonteerd op de trechter van de SGM-feederunit.

Ze hebben echter geen eigen vacuümgenerator. In plaats daarvan hebben ze, naast de materiaalinlaatopening, een opening voor aansluiting op de centrale vacuümzuiger (Vacuüm netwerk). Deze opent via een klep wanneer materiaal moet worden aangezogen.

Daartussen bevindt zich een zeef om de kunststof in de container te scheiden (Afb. 2).

Vacuüm Granulaat

Vacuüm blower

Afb. 1

Afb. 2

2.3 Centrale voorziening Met meerdere spuitgietmachines wordt de aanvoer van de vele granulaatsoorten naast de machine steeds complexer en de plaatst 37

hiervoor wordt te groot. Om dit te voorkomen wordt vaak een centrale voorziening overwogen.

Bij centrale voorziening zijn er 2 mogelijkheden : 1) Materiaal-gerelateerd leidingsysteem.

2) Machine-gerelateerd leidingsysteem.

2.3.1 Centrale voorziening - Materiaal-gerelateerd Bij het materiaalgerelateerde leidingsysteem wordt een centraal vacuĂźm opgebouwd, maar wordt er niet meer bij elke SGM een materiaalcontainer geplaatst. Voor elk materiaal wordt een leiding naar de SGM geĂŻnstalleerd en de aanzuigopening bij de Feedmax wordt aangesloten op het te gebruiken materiaal. Hoe meer verschillende materialen worden gebruikt, hoe meer buizen er moeten worden gelegd. Het systeem is daarom zinvol als op alle spuitgietmachines een klein aantal verschillende materialen wordt gebruikt. Omdat de leidingen tot achter de laatste spuitgietmachine worden gelegd, is het noodzakelijk om de buizen regelmatig terug te ledigen om te voorkomen dat het materiaal in de leidingen achterblijft. Dit gaat ten koste van de transportcapaciteit, omdat geen enkele machine tijdens het ledigen via zuigkracht met granulaat kan worden gevoed. Een dergelijk systeem wordt daarom meestal alleen gebruikt voor een systeem met maximaal vijf verschillende materialen .

Vakuumblower

38

2.3.2 Centrale voorziening – Machine -gerelateerd Met het machinegerelateerde leidingsysteem is de situatie precies andersom. Elke consument (spuitgietmachine) heeft een eigen toevoerleiding. Dit verhoogt de flexibiliteit en zekerheid van het bevoorradingssysteem.

Ook hier wordt een centraal vacuüm opgebouwd, maar de hopperloader (Feedmax) is vast verbonden via een centraal koppelstation bij de materiaalopslag. Daar wordt het gevraagde materiaal over een vaste verbinding naar de SGM geleid en krijgt zo het juiste materiaal toegewezen.

Koppelstation

Vacuümblower

39

2.3.3 Centrale voorziening – Materiaaltoevoer Daarnaast moet ook rekening worden gehouden met de buislengte vanaf de materiaalopslag naar de SGM’s. Met het aantal SGM's, de leidinglengtes en de hoeveelheid materiaalflow, kan het aantal vacuümleidingen, blowergroottes en de buisdiameter worden bepaald.

Leverhoeveelheid [kg/h]

Vacuüm Blower types

Buislengte [m]

2.4 Enkelvoudige voorziening en Centrale voorziening Wittmann heeft een speciaal systeem ontwikkeld dat meegroeit met de behoeften van de klant. De start wordt gemaakt met individuele voorziening van de SGM. Al deze apparaten kunnen samen worden bediend en beheerd via de NET5-controller. Als de vraag toeneemt, kunnen extra individuele voorzieningen worden aangesloten of zelfs centrale vacuümsystemen worden geïntegreerd.

Met de huidige NET5-controller kan een centraal vacuüm worden bediend op die SGM met sleutelfunctie en kan dezelfde controller 40

worden gebruikt voor programmatie van de reeds bestaande individuele voorzieningen. Dit betekent dat bij de omschakeling van de individuele voeding naar het centrale systeem de reeds aangeschafte oudere niet hoeven te worden afgevoerd, maar nog steeds in combinatie met een centraal systeem kunnen worden gebruikt.

Scan -> speel video af 41

2.5 Materiaalopslag Bij decentraal transport wordt het materiaal als zakgoed aan de afzonderlijke SGM's geleverd en vervolgens in een eenvoudige mobiele container overgebracht.

Gedecentraliseerde opslag bij de SGM

Zakken

Individuele container

Mobiele container

Bij centraal transport wordt het materiaal niet in de fabriek opgeslagen, maar vanaf een centrale plaats vervoerd. Voor de opslag in gebouwen worden meestal octabins gebruikt. Voor de buitenopslag worden silo's gebruikt vanwege hun weersbestendigheid. Hier moet rekening worden gehouden met de lengten van de leidingen voor het transportsysteem.

Centraal Materiaalopslag SGM

Octabin

42

Buitensilos

Hoofdstuk 3 Doseren Materiaal kan ongekleurd en zonder vulstoffen worden besteld, of reeds gekleurd en met specifieke additieven. Een kostenberekening van de afzonderlijke materialen is noodzakelijk, of het nu de moeite waard is om het materiaal zelf te mengen of om reeds samengesteld materiaal te kopen. In ieder geval is een doseereenheid nodig bij het gebruik van regeneraat, omdat dit materiaal, dat al een keer gesmolten is, en slechts in een beperkte hoeveelheid (meestal niet meer dan 30%) gebruikt mag worden.

3.1 Overwegingen In principe zijn er 2 verschillende systemen 1) 2)

Volumetrische dosering Gravimetrische dosering

3.2 Volumetrische dosering Bij volumetrische dosering is de dosering op basis van volume en niet op basis van massa. Aangezien de doseerrecepten altijd gebaseerd zijn op de massafractie en niet op het volume, moeten de volumetrische doseereenheden vóór gebruik op het desbetreffende materiaal worden gekalibreerd om de massa per tijdsfractie te bepalen. Bij verschillende korrelgroottes zijn de stortdichtheden en dus de massa voor elk volume verschillend. Om deze reden moet dit ook steeds opnieuw worden gedaan bij verschillende batches.

Schommelingen kunnen niet worden gedetecteerd. Om een te lage dosering te voorkomen, wordt het kritische materiaal meestal overgedoseerd om het minimumpercentage in elk geval te garanderen.

De volumetrische doseereenheid bestaat uit een container die met materiaal wordt gevuld en een doseercilinder eronder, ook wel een doseerschroef genoemd. Het te doseren materiaal wordt via de cilinder of de helling van de schroef uit de opslagcontainer getransporteerd. De gewenste hoeveelheid wordt door de regelaar omgezet in het toerental van de schroef. Sommige fabrikanten 43

maken gebruik van een doseerwiel, ook bekend als een kamerwiel of celwiel. De cellen worden gevuld en geledigd wanneer ze worden overgebracht. Hier wordt de volumehoeveelheid omgezet in kamervullingen. Voor alle systemen, is het duidelijk dat de kalibratie kritisch is, anders is het volume juist, maar niet de vereiste massa van het materiaal. Het kalibreren gebeurt meestal met de hand.

Bij doseerschroeven wordt de dosering gedurende een tijdspuls met een vooraf bepaald toerental uitgevoerd en vervolgens buiten de installatie gewogen.

Dit proces wordt meerdere malen herhaald en het resultaat is dan een lineaire doseercurve opgeslagen in de regelaar. In het geval van cellulaire wielsystemen wordt een kamer analoog gevuld en vervolgens gewogen. Modernere systemen bieden ook het wegen in de machine als optie. Volumetrische toevoersystemen zijn algemeen een goedkoop alternatief door hun eenvoudige ontwerp.

3.3 Gravimetrische dosering Bij gravimetrische dosering is de dosering afhankelijk van de massa, d.w.z. het wegen. De doseereenheid kan in 3 delen worden verdeeld; de doseereenheid, de weegeenheid en de mengeenheid.

Verschillende materialen worden opgeslagen in verschillende trechters op het apparaat en overgebracht naar de weegcel.

Wanneer de gewenste hoeveelheid materiaal 1 is bereikt, wordt materiaal 2 toegevoegd en zo verder tot de totale massa is bereikt.

Het materiaalmengsel wordt vervolgens toegevoegd aan de mengeenheid waar het homogeen wordt gemengd. Vervolgens wordt het naar de trechter onderin geleid. Van daaruit kan het automatisch naar de spuitgietmachine worden gevoerd.

44

Er moet rekening worden gehouden met de kortst mogelijke verblijftijd, want het materiaal begint zich bij omgevingstemperatuur weer te bevochtigen.

Het eerder gedroogde materiaal kan weer vocht aantrekken en dit kan tot kwaliteitsproblemen leiden.

Bij hoogwaardige sturingen wordt de doseer- en weegunit verbonden. Dwz er wordt “online” gewogen. De materiaalcontainer wordt geopend en het binnenkomende materiaal wordt online gewogen (vrije val Afb. 1).

De trechter wordt gesloten zodra de drempelwaarde onder de streefwaarde wordt bereikt (het materiaal is nog steeds in vrije val van de trechter naar de laadcel).

Via een pulsprocess wordt slechts een kleine hoeveelheid materiaal in het systeem ingevoerd (snel openen en sluiten van de puls Afb. 2) totdat de gewenste verhouding is bereikt.

Dit maakt een zeer snelle dosering in het begin en zeer nauwkeurige resultaten tot 0,1 g aan het einde mogelijk. Dit wordt bereikt met doseercylinders (Afb. 3). Best wordt het materiaal van het laagste percentage niet als laatst gedoseerd. Indien er sprake is van een afwijking, kan dit of de andere materialen als percentage geëxtrapoleerd worden om steeds dezelfde mengverhouding te bereiken.

Afb. 1

Afb. 2

Afb. 3

45

Afhankelijk van de gewenste hoeveelheid kunnen de trechters in verschillende afmetingen worden verkregen (Afb. 1). Dit voorkomt ook dat er vóór de verwerking te veel wordt opgeslagen, wat kan leiden tot opname van vocht als de hoeveelheid in de trechters te groot is of het verbruik te laag is.

De opstelling kan ook naast de SGM (Afb.2) of centraal voor de gehele spuitgietafdeling (Afb. 3) worden geïnstalleerd. Alle spuitgietmachines worden dan centraal voorzien van materiaaltoevoer.

Afb. 1 Scan -> speel video af

Afb. 2

46

Afb. 3

Hoofdstuk 4 Temperatuurregelingstechniek 4.1 Overwegingen Om te begrijpen waarom temperatuurbeheersing binnen een matrijs een doorslaggevende factor is voor de kwaliteit van de spuitdelen, is het noodzakelijk om in het begin duidelijk te maken waarom een stabiele en optimale matrijstemperatuur zo belangrijk is.

Een proces is alleen stabiel als het altijd onder dezelfde omstandigheden verloopt. Een essentiĂŤle factor hierbij is de constante en juiste temperatuur van de te vullen matrijsvorm.

De temperatuur mag niet te laag zijn: 1) Uitharden van de kunststof voordat het vormgevend gedeelte volledig gevuld is.

De temperatuur mag niet te hoog zijn.

1) Verbranding van het materiaal (donkere vlekken in het zichtbare gebied, verlies van materiaalsterkte) 2) Lange doorlooptijden noodzakelijk tot de matrijsopening

4.2 Warmtebalans Temperatuur wordt door het inspuitproces in de spuitgietvorm gebracht en vloeit ook weg tijdens het proces.

47

Geleverde hoeveelheid warmte QF

=> Warmtehoeveelheid van de spuitgietmassa

QH

=> Warmtehoeveelheid van de hot runner

Warmteverlies naar de omgeving : QU QK

=> Warmteconvectie

QL

=> Warmtegeleiding

QStr

=> Warmtestraling

Hoeveelheid te leveren of af te voeren warmte QTM

48

=> Warmtehoeveelheid Temperatuurregelingseenheid TCU

4.3 Temperatuurregeling met stromingsregelaars Om de geĂŻnjecteerde kunststofmassa in de matrijs zo snel mogelijk af te koelen voor korte cyclustijden, wordt koud water door de matrijs gestuurd. Het waterdebiet moet optimaal worden geregeld. Te veel afkoeling zou ervoor zorgen dat de massa stolt voordat alle vormholtes worden bereikt en te weinig afkoeling verhoogt de procestijd. De eenvoudigste en meest kosteneffectieve manier van regelen wordt bereikt met debietregelaars. Het nadeel van de flow controllers is dat ze alleen gekoeld kunnen worden.

Verwarming is niet mogelijk. De matrijs moet aan het begin van het proces extern worden verwarmd of het spuitgieten van een aantal eerste cycli. Totdat de optimale bedrijfstemperatuur is bereikt, moeten alle gespoten onderdelen als afgekeurd worden beschouwd.

Stroomregelaars worden eveneens gebruikt om de hydrauliek van de machine te koelen.

DFR 101 / 301 Kunststof behuizing

DFR 200 / 230 Messing behuizing

49

4.3.1 Aansluiting van de debietregelaar op de matrijs Een debietregelaar wordt aangesloten op de watertoevoer in de productiehal. In principe is het aangesloten tussen het centraal koelwatercircuit en de matrijs. De toe- en retourstroom kan worden geregeld door middel van 2 stelschroeven aan te draaien. Dit vermindert de doorstromende hoeveelheid en verandert de waterdruk. Het display is gebaseerd op het “floatprincipe”. Een kegel wordt opgetild door het stromende water in de retourstroom van het matrijskoelcircuit. Zo kunnen alle circuits in één oogopslag snel op doorstroming worden gecontroleerd en aangepast.

Aansluiting van de stroomregelaar op het gereedschap

Instelring voor indicatie van de doorvoerhoeveelheid Temperatuurweergave Instelling waterretour Instelling waterinlaat

Koud water toeloopkanaal

50

Terugstroom van opgewarmde water

4.3.2 Opbouw van een stroomregelaar

Behuizing uit (Polyfenyleenoxide) belastingen.

versterkt PPO voor extreme

Stelring om de doorstroomhoeveelheid aan te geven.

Optimale ontwikkelde diameters voor een maximale doorstroming en kleinst mogelijke drukverlies.

Een temperatuursensor direct in de waterretour geplaatst zorgt voor snelle reactie op eventuele temperatuurschommelingen.

Hoogste corrosiebestendigheid door het gebruik van messing kleppen en messing aansluitingen.

Recente ontwikkelingen hebben geleid tot een nog betere fijne en juiste afstelling.

51

4.3.3 Mogelijke opties op de debietregelaar

4.4 Temperatuurregeling met tempereerapparaten Als er zich veel vormholtes met kleine kanalen in de matrijs bevinden, duurt de verwarming van de matrijs door materiaal injectie relatief lang. De massa koelt te snel af. Het gekoelde plastic vormt een stop alvorens alle openingen van de vormholte zijn bereikt. Dit kan leiden tot overdrukproblemen met de injectieschroef, omdat alle massa niet in de schroef kan worden geĂŻnjecteerd. De matrijsvorm zal dus vooraf op injectietemperatuur worden gebracht voordat deze in gebruik wordt genomen. Dit kan eventueel via externe verwarmingsplaten waarop de matrijshelften vooraf zijn geplaatst.

Het opwarmingsproces neemt veel tijd in beslag en er bestaat steeds een risico op brandwonden bij installatie van de hete matrijshelften in de spuitgietmachine.

52

Een eenvoudiger methode is het gebruik van tempereerapparaten.

Deze laten zowel toe om gekoeld water richting matrijs te sturen maar tevens ook te verwarmen. Hierdoor kan de ingebouwde matrijs op de juiste temperatuur worden gebracht voor de injectie. Bij het eigenlijke spuitgietproces wordt dan overgeschakeld van "verwarmen" naar "koelen". Omdat warm en koud water door de koelkanalen van de matrijs moet worden gepompt, is er een apart watercircuit voorzien van het tempereerapparaat naar de spuitgietmachine.

4.4.1 Berekening van het verwarmingsvermogen Bij een tempereerapparaat is het verwarmingsvermogen belangrijk.

Hoe meer verwarmingsvermogen, hoe sneller de matrijs op bedrijfstemperatuur komt en men met de productie kan aanvatten.

Gezien de warmtegeleiding, investeringen en energiekosten zijn er grenzen aan het warmtevermogen. Normaal gesproken zou de opwarmtijd ongeveer 1 uur bedragen. Het verwarmen kan ook voor de shift worden uitgevoerd via een timer.

53

Bepaling van de benodigde verwarmingscapaciteit Matrijsgewicht Materiaal matrijs / Specifieke warmtecapaciteit Cv Aanvangstemperatuur Gebruikstemperatuur Opwarmtijd Veiligheidsfactor ∆θ = Tb – Ta

Mv CV

1200 0,46

kg kJ/kgK

Ta Tb t s

20 130 1 1,4

°C °C h

P = 24 KW

4.4.2 Berekening van het koelingsvermogen Omdat het temperatuurapparaat een eigen watercircuit naar de spuitgietmachine heeft, moet het terugstromende warme water opnieuw worden gekoeld voordat het weer in de matrijs kan worden gepompt. Daarom moet naast het eerder berekende verwarmingsvermogen ook het koelvermogen worden bepaald.

Bepaling van het af te voeren vermogen - Koelvermogen Soort kunststof PP/ Specifieke warmte Gebruikstemperatuur Verwerkte hoeveelheid Gebruikstemperatuur matrijs Veiligheidsfactor ∆θ = Tv - Tb

C

2

kJ/kgK

Tv m Tb s

280 130 130 1,3

°C kg/h °C

P = 14 KW

54

4.4.3 Ontwerp / Afmeting van de kanalen Bij het matrijsontwerp dient men ook rekening te houden met de bepaling van koelkanalen. Volgende richtlijn geeft de gereedschapsmaker een eerste benadering van het ontwerp van koel- en verwarmingskanalen in matrijsconstructies. Er wordt een compromis gevonden tussen een optimaal koel- of verwarmingseffect en een minimale kwetsbaarheid van het gereedschap door de verschillende aangebrachte boringen.

55

4.4.4 Warmteoverdrachtsmedia Verschillende media kunnen als warmteoverdrachtsmedium worden gebruikt in het tempreeragregaat.

Water Voordelen: Specifieke warmtecapaciteit Viscositeit Milieuvriendelijkheid geringe uitzetting Niet ontvlambaar Lage kosten Nadelen: Roestvorming Hoge temperatuur  hogere druk AUFHEIZRAMPE

MEDIUMSTEMPERATUR [°C]

Oliën voor warmteoverdracht 100 Voordelen : 90 - hoge temperatuur 80 toepassingsgebied 70 - Lagere druk 60 Nadelen: 50 - Specifieke 40 warmtecapaciteit 30 - Viscositeit 20 0 - Milieuvriendelijkheid - Veroudering - Warmt slechts traag op - Geurhinder - Hogere onderhoudskosten - Hogere kosten 56

5

10

15

20

25

30

35

ZEIT [min]

40

45

50

55

60

65

Eén van de belangrijkste verschillen tussen water en olie is het warmtegeleidingsvermogen. Water is in staat om 4,7 keer meer warmte over te brengen dan olie bij hetzelfde volume. Dit toont aan dat water een betere (efficiëntere) warmteoverdrachtsmedium is.

Hoewel temperatuurbeheersing met water bij hogere temperaturen vele voordelen heeft, is er in de praktijk nog steeds een grens. Veel fabrikanten specificeren 180˚ Celsius als grenswaarde voor de temperatuurregeling met water, omdat hier een snelle drukstijging van maximaal 20 bar mogelijk is vanaf 180° C. De druk van het water neemt niet lineair toe bij temperaturen boven 100°C, maar exponentieel. Een heetwatersysteem werkt met verhoogde druk om het water in vloeibare toestand te houden, ca. 6 bar bij 160° C; 8 tot 9 bar bij 180° C; 8 tot 9 bar bij 180°C. 4.4.5 Schematische structuur Het schema toont de 2 circuits in het tempereeragregaat.

Het eigenlijke gesloten koelcircuit met het warmteoverdrachtsmedium wordt aan de matrijshelften aangesloten op de aanvoer en de retour en met een eigen pomp getransporteerd.

Het externe circuit is aangesloten op de aanvoer- en retourleidingen van het koelcircuit van de hal zelf en dient voor de koeling van het warmteoverdrachtsmedium.

Retour Aanvoer KW – Retour Rücklauf KW - Aanvoer 57

4.4.6 Temperatuurregeling - open systeem Tempereerapparaten zijn onderverdeeld in open en gesloten systemen. Een "open" systeem is een temperatuurregeling met water dat niet onder druk staat, d.w.z. dat er geen extra druk op de pompdruk in het apparaat wordt opgebouwd tijdens het verwarmen.

Temperatuurregeling tot 90°C is mogelijk. Het water kan stomen, zoals bij normaal huishoudelijk gebruik. Het vullen en bijvullen gebeurt automatisch via een magneetventiel.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Tank Koelspiraal Verwarmingsstaaf Vulklep Koelventiel Niveauschakelaar Dompelpomp Druksensor Doorstroommeting Ontluchtingsventiel Besturings module Display Interface Veiligheidstemperatuurbegrenzer (STB)

Omdat het water in het open systeem niet onder druk staat zelfs niet in de matrijs en de toevoerleidingen, zijn er zekere voordelen in de werking van gesloten systemen. Een matrijswissel is gemakkelijker uit te voeren. Het nadeel is de beperking in gebruik tot 90° C.

58

Lekstop modus : Het medium wordt door de koelkanalen gezogen en er ontsnapt geen water bij kleine lekkages (haarscheurtjes in de vorm/slangen, koppelingen), omdat het medium niet door de leidingen wordt geperst maar naar binnen wordt gezogen. Deze functie dient als noodbediening, die dient om de lopende productiebatch af te werken.

Leegzuigen: Deze functie wordt gebruikt vóór de matrijswissel.

Het apparaat koelt af tot 50°C, stopt de pomp en draait deze in de zuigstand. Nu opent de beluchtingsklep en wordt het water uit de matrijs in het apparaat gezogen Draairrichtingscontrole: Aangezien de pompen in beide richtingen kunnen draaien, maar slechts één richting overeenkomt met het vermogen en de levensduur volgens het datablad, wordt de draairichting bij het inschakelen van de pompen gecontroleerd. De "open" systemen worden gecheckt tegen de omgevingsdruk. Om de positieve draairichting te detecteren, wordt de pomp in beide richtingen kort ingeschakeld. Het drukverschil aan de druksensor wordt gecontroleerd aan de hand van de omgevingsdruk.

Debietmeting : Het open systeem staat onder atmosferische druk. De debietmeting (Opgelet: Optie) kan dus worden uitgevoerd volgens het principe van de Kármán Vortexweg. De aard van de wervelvorming wordt in wezen bepaald door het Reynoldsgetal. Het vertegenwoordigt de verhouding tussen traagheids- en taaiheidskrachten en wordt berekend op basis van de stroomsnelheid, de diameter van het lichaam en de viscositeit (vloei-eigenschap). Het meetprincipe is gebaseerd op de vortexvorming van Kármán, waar achter een 59

obstructielichaam tegengestelde wervelingen ontstaan. In oorsprong bewezen bij brugpijlers (Afb. 1). Deze turbulenties worden bij vortexdebietmetingen gemeten door een storingslichaam in een buis te brengen waardoor een medium stroomt, waarachter de vortexweg zich vormt (Afb. 2). Omdat de wervels in tegengestelde richting lopen en van elkaar zijn verschoven, worden lokale drukverschillen gevormd die door een geschikte sensor kunnen worden gedetecteerd. De sensor bepaalt de zogenaamde vortexfrequentie door de optredende drukpulsen per tijdseenheid te tellen.

Afb. 1

Afb. 2

4.4.7 Temperatuurregeling - gesloten systeem “Gesloten" systemen zijn zogenaamde overdruksystemen. Het water wordt op een constante druk (1 bar boven de dampdrukkromme) gehouden. Bij het opwarmen tot 180°C ontstaat er een extra druk in de tank (systeemdruk), die voorkomt dat het water verdampt. Het vullen en bijvullen gebeurt automatisch via een magneetventiel (bij temperaturen boven 120°C met een drukverhogende pomp).

LET OP: Bij het eenvoudigweg uitschakelen van het apparaat blijft deze druk in de tank bestaan, evenals de aangesloten verbruiker en de verbonden leidingen.

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tank Koelspiraal Verwarmingsstaaf Magnetische gekoppelde pomp Koelklep Vulklep Terugslagklep Druksensor (Aanvoer) Druksensor (Systeem) Debietmeting Ontluchtingsventiel Boosterpomp Compensatiehouder Aftapventiel Terugslagklep Sturingsmodule Display Interface Veiligheidsbegrenzer temperatuur (STB)

20

In een gesloten systeem wordt de debietmeting (Let op: Optie) ultrasoon gemeten. Twee ultrasone zenders of ontvangers op een bepaalde afstand van elkaar, zenden en ontvangen een geluidssignaal in de stromingsrichting en zenden of ontvangen vervolgens een ander ultrasoon signaal in de tegenovergestelde richting van de stromingsrichting (Afb. 1). Uit het verschil tussen de twee metingen en rekening houdend met de geluidscurve in het temperatuurbereik 0-180°C wordt eerst de snelheid van het medium berekend en vervolgens, via de diameter van de pijpleiding, het debiet. Deze waarde wordt twee keer per seconde gemeten en opgehaald door de controller. De ultrasone meting levert resultaten op met een nauwkeurigheid van 5 % van het gemeten volume en is absoluut onderhoudsvrij (aangezien er geen bewegende delen in het meetgedeelte die moeten worden onderhouden of uitgewisseld). Er zijn 2 versies beschikbaar (Afb. 2 en 3).

61

Normale Versie tot 160°C

Afb. 1

Afb. 2

Verbeterde Versie Debietmeting tot 180°C Sectiemeeting 3-maal verhoogd => grotere nauwkeurigheid

Afb. 3

4.4.8 Serie temperatuurregelaars - TEMPRO De Wittmann-tempereerapparaten worden TEMPRO genoemd. Het productassortiment omvat de hierboven beschreven open en gesloten systemen. De apparaten zijn verkrijgbaar als enkelcircuit of gedeeltelijk ook als dubbelcircuit. Bij tweevoudige uitvoeringen zijn er 2 tempereerapparaten in één behuizing ondergebracht.

Deze apparaten worden gebruikt wanneer elk van de matrijshelften een eigen temperatuurhuishouding hebben en dit ook door de matrijsconstructie effectief vereist is.

Het voordeel ten opzichte van 2 enkelvoudige systemen is een kleinere voetafdruk en slechts één koudwateraansluiting op het koelcircuit van de productiehal.

In dit hoofdstuk wordt elk van de toestellen met hun toepassingsgebieden beschreven.

62

11/2019

63

4.4.8.1 TEMPRO Basic C Het voordelige instapmodel met een hoge functionaliteit Basic C 90: Temperatuurregelaar tot 90°C Verwarmingsvermogen 9kW optioneel 9kW optioneel 12kW Pompvermogen max. 45 l/min. max.3,8 bar versterkt: max. 60 l/min. max. 6 bar Basic C 140: Temperatuurregelaar tot 140°C Verwarmingsvermogen 9kW optioneel 9kW optioneel 12kW Pompvermogen max. 30 l/min. max. 5 bar versterkt: max. 60 l/min. max. 6 bar Lekstop modus en leegzuiging voor matrijswissel zijn standaard inbegrepen.

Lekstop modus alleen mogelijk bij een verlaagde temperatuur tot 90° C. Opties: Interface, externe sensor & potentiaalvrij alarmcontact, debiet weergave (Basic C 140)

4.4.8.2 TEMPRO plus D De nieuwe Hi - Tech serie voor de hoogste eisen Een- en tweecircuits apparaten mogelijk Verwarmingsvermogen: 9 kW (opt. 12 kW).

Microprocessorbesturing –zelfregelend +/- 0,2°C Touch – Display Onbeperkt leegzuigen (140/160/180°) Kwalitatief hoogwaardige MK pompen binnen drukapparatuur

64

Lekstop modus bij 90°C verlaagde temperatuur en alleen bij 140/160°C eenheden

Display

90°

100 /140°

160°/180°

4.4.8.3 TEMPRO XL Een open systeem (90°C) voor de hoogste debieten Krachtige dompelpomp voor de hoogste debieten.

Verwarmingsvermogen tot 18 KW Hogere koelcapaciteit door 2 koelspiralen in de tank Dompelpompen tot 200 l/min. toevoercapaciteit Bij het ledigen wordt het overtollige watervolume via een extra pomp in de waterretour gepompt

Extra pomp

65

4.4.8.4 TEMPRO Basic C120 Hoog debiet en hoge koelcapaciteit Het apparaat heeft een “eenvoudig ontwerp” en kan door directe koeling een hoog koelvermogen bereiken met een max van 120°C. Het warmteoverdrachtsmedium wordt uit de warmtewisselaar naar de matrijs gepompt.

Het apparaat zelf wordt zowel gevuld en gekoeld via de koelwaterinlaat. Deze aansluiting wordt direct op het apparaat aangesloten (directe koeling). Het medium van de koudwateraansluiting kan zo worden gemengd met het warmteoverdrachtsmedium, wat resulteert in een zeer hoge koelcapaciteit. Het warmteoverdrachtsmedium moet echter identiek zijn aan het medium van het koelcircuit van de hal.

1 2 3 4

Temperatuursensoren Warmtewisselaar Verwarmingsstaaf Veiligheidstemperatuurbegre nzer 5 Radiaal Pomp / grote volumes 6 Koelventil (vulklep) 7 Overdrukventiel 8 Druksensor 9 Manometer - Naar matrijs 10 Manometer – Van matrijs 11 Aftapschroef A Naar matrijs uitgang B Van matrijs ingang C Koudwater ingang D Koudwater uitgang

66

Het schema toont de 2 circuits van het C120 tempreerapparaat.

1 2 3 4

Temperatuursensor Warmtewisselaar Verwarmingsstaaf Veiligheidstemperatuurbegre nzer 5 Radiaal Pomp / grote volumes 6 Koelventil (vulklep) 7 Overdrukventiel 8 Druksensor 9 Manometer - Naar matrijs 10 Manometer – Van matrijs 11 Aftapschroef A Naar matrijs uitgang B Van matrijs ingang C Koudwater ingang D Koudwater uitgang

4.4.8.5 Tempro plus D Tempereerapparaat hoge temperaturen Temperatuurmedium Thermische oliën tot 300°C Dubbele controle (laag/hoog) Elektronische drukmeting Leegzuigen bij matrijswissel Magnetisch gekoppelde pomp zonder afdichting.

67

4.4.8.6 Variotherm Variotherm betekent zowel snelle afkoeling als snelle verwarming tijdens het spuitgietproces. Spuitgieten vereist een vaste injectietemperatuur naar de matrijs. Vooral bij vormholtes met ribben ontstaan bij langzame afkoeling inval ter hoogte van de ribben. Er worden warmte ophopingen gevormd door massaaccumulatie, van waaruit de krimp van het product ontstaat.

Door de snelle koeling "bevriest" het plastic bij het koude oppervlak van het inzetstuk en houdt zijn vorm vast. Bovendien wordt een zeer glad oppervlak gecreĂŤerd, omdat er tijdens het krimpen over het gehele oppervlak minimale bewegingen optreden Variotherm wordt daarom vooral gebruikt voor zichtbare productonderdelen. Na het ontvormen moet de matrijs snel weer op injectietemperatuur worden gebracht om een optimale vulling van de holtes te garanderen.

- 2 verwarmings- en koelcircuits met verschillende uitgangen - Circuit 1 heeft een geribde buishelix met 2 koelkleppen voor 19 l/min debiet en een verwarmingscapaciteit van 3,5 KW. -Circuit 2 heeft een maximaal mogelijk verwarmingsvermogen van 24,5 KW (speciale verwarmingsstang met meerdere lussen) en een klein koelsysteem, dat ook in geval van nood het verwarmingscircuit koelt.

- 2 pompen (1 x per circuit) met 2,2 KW voor max. 90 l/min en max. 6 bar.

68

4.4.8.7 SpeedDrive - Temperatuurregeling via frequentiepompen De SpeedDrive-optie is ook beschikbaar voor de TEMPRO plus Dapparaten. De SpeedDrive-optie is een pomp die is uitgerust met een permanent bekrachtigde synchrone motor die een energieefficiĂŤntieklasse IE4 bereikt. Met deze optie kan het stroomverbruik van de motor tot 30% worden verminderd bij dezelfde werkomstandigheden van de pomp (werkdruk en debiet), wat leidt tot een energiebesparing. Met SpeedDrive kan het pompvermogen worden aangepast aan de vereisten. Als er minder vermogen nodig is, verlaagt de pomp het energieverbruik. Door het gebruik van een frequentiegeregelde pomp is het nu mogelijk om ĂŠĂŠn van de vier procesvariabelen (toerental, pompdruk, verschildruk, temperatuurverschil, debiet) als extra regelbare variabele te specificeren, waardoor een energiezuinige werking mogelijk is zonder het proces in gevaar te brengen.

Bij een frequentiegeregelde pomp is er het voordeel van de nauwkeurigheid van de procesregeling, omdat het variabele toerental het mogelijk maakt de pomp aan het proces aan te passen.

4.4.9 Pomp variaties De meeste fabrikanten gebruiken mechanische afdichtingen om het pomphuis op de as af te sluiten op de atmosfeer. Wittmann gebruikt dit pomptype ook in de eenvoudige modellen.

Afb. 1 : kleine centrifugaalpomp met mechanische afdichting. Het pomphuis is aangesloten op de motorflens en de motoras is tevens de pompas.

69

1 Loopwiel 2 Pomphuis 3 Mechanische afdichtring 4 Pompmotor

Afb. 1

Afb. 2 : de mechanische afdichtingen als reserveonderdelenpakket e Afb. 3 : mechanische afdichting in de dwarsdoorsnede zoals deze op de as wordt geleid.

Afb. 2

70

Afb. 3

Mechanische afdichting Structuur:

1 Schuifring 2 Tegenring 3 O-Ring (dynamisch) 4 O-Ring (statisch) 5 Drukveer

Functie: De tegenoverliggende axiale of radiale afdichtingsvlakken draaien ten opzichte van elkaar en vormen een primaire afdichtingsspleet.

Tussen de afdichtingsvlakken genereert het omringende medium, afhankelijk van de aggregatietoestand, een vloeibare of gasvormige smeerfilm. De mechanische afdichtingsonderdelen worden tegen de as of behuizing afgedicht met O-ringen (statische en dynamische). Na verloop van tijd leidt deze wrijving tot slijtage aan de oppervlakken van de glij- en/of stilstaande ring. Om lekkage te voorkomen, moet het veerbelaste afdichtingsvlak deze slijtage compenseren door een nieuwe positie in te nemen.

Nadelen: - Slijtage mechanische afdichtingen (afhankelijk van medium, slijtage, werkdruk) - Reparatie tijd - Lage veiligheid tegen storingen - Meer controles noodzakelijk tijdens werking

71

Een verbeterde versie van een pomp is de magneetaangedreven pomp. Dit is de combinatie van conventionele pomphydrauliek met een permanent magnetisch aandrijfsysteem. Het systeem maakt gebruik van de aantrek- en afstotingskrachten tussen de permanente magneten in beide koppelingshelften voor contactloze en slipvrije koppeloverdracht. Tussen de twee koppelingshelften voorzien van magneten bevindt zich de scheidingsbus, die de productruimte en omgeving van elkaar scheidt.

1 Pompkop 2 Externe magneet 3 Interne magneet 4 Scheidingsbus 5 Elektromotor

Voordelen: - Technisch dicht - Hogere veiligheid tegen storingen (in vergelijking met pompen met een mechanische dichting) Nadeel: - Hogere aanschafwaarde

4.4.10 Verwarmer Het tempereerapparaat werkt met een eigen watercircuit en moet daarom de verloren warmte bij terugkeer van het water opnieuw opwarmen.

Het verwarmen van het water gebeurt direct in het water zelf en zorgt zo voor een effectieve opwarming.

72

De verwarmingsstaaf is gemaakt van een corrosiebestendige legering (2.4858) met de industriële aanduiding INCOLOY 825.

Een lange levensduur wordt bereikt door een maximale oppervlaktebelasting van 15 W/cm².

Al het water (warmteoverdrachtsmedium) aanwezig in het circuit moet worden getemperd. Het is daarom voordelig om zo weinig mogelijk water in het circuit te hebben om energie efficiënt te werken. Het apparaat is heel compact van uitvoering.

Samenbouw

Verwarminspatroon (heater)

Koelspiraal

4.4.11 Energie-aspecten van de temperatuurregeling Een belangrijk aspect van temperatuurbeheersing is energie. Hoe kan er energie bespaard worden bij het regelen van de matrijstemperatuur?

1) Zo weinig mogelijk warmteoverdrachtsmedium in de kringloop door de compacte bouwvorm en de korte slanglengtes. Vaak zit er meer warmteoverdrachtsmedium in de slangen dan in het apparaat zelf. Slangen moeten geïsoleerd zijn.

2) Waterbehandeling is een belangrijke stap. Kalkaanslag op de verwarmingselementen is uiteraard nadelig. Per 1 mm dikte kalkaanslag is er een reductie van 10% van het 73

verwarmingsvermogen. Wittmann bouwt de behuizingen van 100% roestvrij staal om extra corrosie te voorkomen en de verwarmingsstang is van INCOLOY 85.

3) Thermische isolatie in de temperatuurregeling voorkomt verliezen naar buiten toe. Foto’s tonen het verschil met concurrenten bij 160°C water.

4) Gebruik van externe voorverwarmingsstations zorgt voor een efficiënte omschakeling, en verlaagt het toegevoerde verwarmings-vermogen om toch snel de temperatuur te bereiken.

5) Geïsoleerde matrijsdelen, zodat de warmte niet in de machine-platen wordt afgevoerd (Afb. 1)

Verhouding matrijsgewicht en het benodigde verwarmingsvermogen 74

Afb. 1

6) Geïsoleerde inzetstukken in de matrijshelften om de opwarming van de deelmatrijs te verminderen (Afb. 2).

7) Geoptimaliseerde kanalen en holtes met kogelvulling (BFMOLD) voor mechanische ondersteuning om het warmteoverdrachtsmedium dichter bij het matrijsoppervlak te brengen (Afb. 3) 8) Plaatwisselaar voor het verwarmen van het warmtedragende medium met de restwarmte van de huisverwarming (Afb. 4).

Afb. 2

Afb. 3

Afb. 4

4.4.12 Aansluitmogelijkheden Het tempereerapparaat kan op 2 verschillende manieren op de matrijshelften worden aangesloten.

Variante 1 : Serie schakeling

Retour matrijs Voordelen :

Naar matrijs

  

Gelijke voorwaarden voor alle kanalen geringe kans op blokkades grote proces zekerheid

Nadeel : 

Drukval leidt tot een groter pompvermogen en hoog energieverbruik

75

Variante 2 : Parallel schakeling

Retour matrijs

Voordelen :

Naar matrijs

 

Lage drukval Kleine temperatuurschommelingen tussen in en out matrijs.

Nadeel :   

4.5 Debiet bewaking

Gevaar op blokkages Mindere processzekerheid Verschillende voorwaarden elk kanaal

4.5.1 Waterdebiet regeling (Water Flow Control WFC) Waterverdelers met debiet bewaking kunnen worden gebruikt om de parallelle aansluiting te benutten en de nadelen te vermijden. Het watercircuit van de temperatuurregeling wordt niet via een Y-buis gescheiden, maar via de WFC. De interfaceverbinding vereenvoudigt de bediening.

76

-

-

Meting en bewaking van het debiet en de temperatuur voor elk afzonderlijk circuit.

Verbeterde procesbetrouwbaarheid door detectie van geblokkeerde temperatuurregelkanalen of geknikte slangen.

Repetitieve kwaliteit van de spuitgietproducten wegens de nauwkeurigheid van de debietregeling van +/- 0,5 l/min.

Besparingen door het vermijden van uitval.

Het apparaat is standaard uitgerust met een seriĂŤle interface naar de spuitgietmachine (SGM) om parameters te lezen.

WFC 180°C

77

4.5.2 Debietregeling via Flowcon De WFC meet temperatuur en debiet en stuurt een alarmmelding naar de SGM. De Flowcon bewaakt de effectieve waarde en regelt op het ingestelde setpoint.

- Optimale beheersing van de matrijstemperatuur.

- Mikroprocessorgestuurde regeling +/- 1°C nauwkeurigheid.

- Tot 8 koelcircuits kunnen worden geregeld en bewaakt.

- Standaard met seriĂŤle interfaceverbinding naar de SGM. - Opslag van instelgegevens van maximum 7 matrijzen.

- De FLOWCON garandeert de kwaliteit van het spuitgietproces door een perfecte controle van de matrijs-temperatuur.

- Temperatuurweergave (Actueel / Gewenste waarde).

- Ingaven mogelijk van het setpoint, de tolerantie en de circuitbezetting bij parallelle aansluitingen.

Om de gewenste temperatuur in kritische processen nog beter te kunnen regelen, kan de Flowcon optioneel worden uitgerust met temperatuursensoren die zich direct in de matrijs bevinden. Dit vraagt een constante watertoevoer om temperatuurschommelingen onmiddellijk te kunnen detecteren. Het display bevat de instelling om cyclisch meten toe te laten.

78

4.5.3 Servo-gestuurde Flowcon Plus In tegenstelling tot de Flowcon is de Flowcon plus uitgerust met gestuurde proportionele regelventielen. Hierdoor kan niet alleen temperatuurafhankelijk geopend en gesloten worden, maar kan een constant debiet ook worden ingesteld.

Functies  Mogelijkheid om het debiet of de retourtemperatuur per circuit te regelen  Tolerantie specificaties voor debiet of temperatuur mogelijk inclusief alarm  Opslaan van matrijsspecifieke data en het overbrengen van deze gegevens van het ene apparaat naar het andere via USB  Functie voorverwarmings bij hogere temperaturen mogelijk  Beperkt tot een watertemperatuur van 100°C

79

   

Opbouw Minsimaal 2 circuits en max 12 circuits in veelvoud van 2 mogelijk Eén proportionele klep en één meettoestel per circuit Het meettoestel registreert het debiet (115 l/min) alsook de watertemperatuur van de retourleiding (max. 100°C) Eén besturingsprintplaat per 2 circuits

5,7”TFT remote control voor stand-alone versie

80

Hoofdstuk 5 Maalmolens Bij elk spuitgietproces is er kunststofuitval. Oorzaak is te vinden in volgende situaties: - Aanspuittak en de aanspuitkanalen - Opstarten van nieuwe productierun tot de optimale procesparameters bereikt zijn - Afgekeurde spuitonderdelen door aanpassingen in de proces parameters.

Worden er metalen inzetstukken gebruikt tijdens het overspuiten om een samengesteld product te produceren, is het niet mogelijk om het maalmolens te gebruiken. Het metaal zou tijdens het vermalen de messen van de molen vernietigen.

5.1 Overwegingen De eerste stap is de voordelen en nadelen af te wegen van een malen van de aanspuiting en de afgekeurde delen. Met het oog op circulaire economie is het aangewezen om uitval te recycleren.

Voordelen van het malen: 1) Gegranuleerd materiaal kan opnieuw in het proces worden opgenomen en werkt zo kostenbesparend.

2) Vermindering van de afvalberg, omdat kleine korrels minder volume innemen.

Nadelen: 1) Regeneraat of maalsel heeft niet dezelfde materiaaleigenschappen als de oorspronkelijke grondstof. Het toegestane mix moet vooraf worden bepaald. Er zijn kunststofproducten die volledig uit regeneraat zijn gemaakt en andere waar het niet kan (bijv. medische technologie, veiligheidscomponenten).

81

2) Om een juiste verhouding te garanderen dienen doseerapparaten te worden gebruikt.

3) Door het maalproces heeft granulaat geen glad oppervlak meer. Dit kan leiden tot het in elkaar haken van de korrels en de aanvoer verstoppen.

4) Ontstaan van stof tijdens het granuleren.

Bij het malen rijst altijd de vraag naar de gewenste grootte van de korrels. Dit kan via een maalmolen met screentype vooraf ingesteld worden door de grootte van de gaten.

Voordelen van een grotere korrelgrootte : 1) Betere kwaliteit omdat er minder stof en fijne deeltjes in het granulaat zitten.

2) Toename van de doorvoer.

3) Minder stof in de directe omgeving.

Nadelen: 1) Risico van het in elkaar haken neemt toe.

2) Het plastificeergedrag in de spuitgietcylinder verslechtert.

3) Het menggedrag bij een materiaalmix is niet optimaal. Grotere korrels zinken naar het bodemoppervlak.

5.2 Molentypes We kunnen maalmolens onderscheiden op basis van installatie binnen het bedrijf en het werkingsprincipe.

Plaats van installatie : 1) GeĂŻntegreerd in de spuitgietcyclus 2) Los van de SGM. Werkingsprincipe: 1) Messenmolen.

2) Tandwalsen

82

5.2.1 Plaats van installatie 5.2.1.1 GeĂŻntegreerd in de spuitgietcyclus De maalmolen bevindt zich naast of onder de spuitgietmachine. De doorvoersnelheid begint bij 7 kg/uur: 1) Voordelen a. Een materiaalmix met ander granulaat is uitgesloten, omdat alleen het maalgoed uit dit proces naar de SGM wordt teruggevoerd. b. Het granulaat hoeft niet opnieuw gedroogd te worden, omdat het direct wordt teruggevoerd. c. Geen opslagkosten voor regeneraat.

2) Nadelen a. Voor elke spuitgietmachine met uitval is er een maalmolen nodig. b. Het stof dat vrijkomt in de productiehal bij de SGM kan de arbeiders storen. c. Er moet extra ruimte worden voorzien voor extra molens in de productie. Dit kan eventueel opgenomen worden binnen het hekwerk van de robot.

5.2.1.2 Centrale molen De maalmolen wordt geplaatst op een aparte locatie en wordt gebruikt ter ondersteuning van de gehele productie. De

83

doorvoercapaciteit van de centrale molen bedraagt tot maximaal 2.000 kg/u: 1) Voordelen a. Grotere spuitstukken kunnen hier worden verwerkt. b. Geen geluids- en mogelijke stofontwikkeling rondom de SGM. 2) Nadelen a. Extra behandelingskosten (transport naar de maalmolen en opslagkosten) b. Na langdurige opslag kan het zijn dat materiaal opnieuw moet drogen. c. Het mengen van verschillende productiebatches en gegranuleerd materiaal mogelijk( betreft meestal wanneer ĂŠĂŠn materiaal in de gehele productie gebruikt wordt). d. Herwerkt materiaal niet zo homogeen door de grote zeefperforaties en het hogere toerental.

84

5.2.2 Werkingsprincipe 5.2.2.1 Snijmolen Snijmolens worden gebruikt voor zachte en flexibele materialen zoals PP of PE alsook middelhard materiaal zoals ABS of PC. Afhankelijk van de grondstof en de te verkleinen onderdelen worden verschillende soorten messen toegepast. (zie Fig. 1) De onderdelen die in de molen worden vermalen, worden volgens het afschuifprincipe tussen de stator en de rotor gesneden (zie fig.

2). De afgesneden stukken worden verder vermalen in de molenbehuizing tussen de stator en de rotor totdat het te vermalen materiaal kleiner is dan de diameter van de zeefperforatie (zie fig. 3).

Om verschillende korrelgroottes te bereiken worden zeven met verschillende perforaties gebruikt. Dit gebeurt bij hoge snelheden en hoge doorvoercapaciteit. Daarom worden deze molens ook wel hogesnelheidsmolens.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

85

5.2.2.2 Tandwalssysteem Getande walsmolens zonder screen worden gebruikt voor harde en brosse materialen die vermalen kunnen worden, vaak versterkt met glasvezels of mineralen. Normaal gesproken wordt een primaire breker gebruikt, die de materialen naar beneden in het rol-gebied trekt (zie fig. 1).

Wanneer het onderdeel door de roltanden is gegrepen en meegenomen, vindt de vermaling plaats op de splitter (zie fig. 2). De grootte van het te vermalen materiaal hangt af van de grootte en de ruimte tussen de tanden (zie fig. 3). Er wordt geen zeef geplaatst.

Om de grootte van het vermaalde granulaat te veranderen, moeten de rol en de splitter worden vervangen. Deze molens lopen langzamer dan snijmolens en staan bekend als langzaam draaiende molens om ervoor te zorgen dat het te malen materiaal niet wordt weggecatapulteerd, maar door de tanden wordt vastgehouden en gebroken. Dit langzaam systeem voorkomt ook thermische schade aan het grondmateriaal door snelle messen, omdat er minder warmte wordt opgewekt.

Fig. 1

Scan -> Principe video 86

Fig. 2

Fig. 3

Scan -> Wittmann info

Hoofdstuk 6 Automatisatie Wanneer de productie volop draait wensen we graag automatische uitname van de onderdelen uit de matrijs. Verschillende redenen liggen aan de basis van die keuze. In ieder geval is een robot op zich niet voldoende. Bij automatische uitname wordt de robot nog steeds voorzien van grijp- of vacuumtechnologie (End Of Arm tooling), een veiligheidskooi voor de bescherming en een positionering van de onderdelen in de meeste gevallen op een transportband.

De aankoop van een robot is meestal een eenvoudige automatisering met als hoofdbestanddeel de robot waar ook andere componenten worden aan toegevoegd. Er moet rekening mee worden gehouden dat er nog steeds extra kosten zijn voor de bijkomende periferie.

6.1 Overwegingen Tot de jaren zeventig werden de onderdelen na het injecteren gewoon in een krat onder de spuitgietmachine gedumpt of vielen ze op een transportband.

PART

Kist / Band

87

Met de steeds hogere kwaliteitseisen van de onderdelen en de stijgende personeelskosten, werd automatisering belangrijk.

Technische redenen Breekbare onderdelen

FinanciĂŤle redenen Sorteren naar ĂŠĂŠn type

Verdere verwerking

Cyclus kritische onderdelen

Oppervlakte kritische onderdelen

Inleggen van te overspuiten onderdelen

Technische redenen Breekbare onderdelen Automatisering zorgt voor een voorzichtig transport en opslag.

Als de onderdelen in een doos of een transpportband onder de SGM vallen, kunnen de onderdelen beschadigd raken.

Daarom worden de componenten uit de matrijs verwijderd met behulp van een robot en een grijper.

Cyclus kritische onderdelen Automatisering zorgt voor regelmatige cyclustijden.

De productie van technisch veeleisende spuitgietonderdelen vereist exacte openingstijden van de matrijs. De openingstijd van de matrijshelft maakt deel van de verblijftijd van de gesmolten massa in de schroef tijdens het injectieproces. Een te lange verblijftijd kan leiden tot verbranding. Dat herken je door donkere kleurpigmenten

88

en/of wijzigingen in materiaalsterkte. Te korte verblijftijden zorgen ervoor dat het granulaat niet volledig gesmolten en/of gemengd wordt. Dit kan je zien aan het verlies in materiaalsterkte, verstopping van de spuitneus of strepen.

Oppervlakte kritische onderdelen Automatisering zorgt voor een constante oppervlaktekwaliteit.

Handmatige verwijdering kan het oppervlak veranderen door zweet of druk als het uitgenomen product nog warm is. Ook kan tijdens het vallen in bakken het oppervlak beschadigd worden door de valhoogte of ook door contact met andere componenten in de krat.

Financiële redenen Sorteren naar één type Automatisering neemt het proces van het scheiden van verschillende spuitgietproducten en/of een sprue van elkaar over.

In “multicavity” matrijzen worden onderdelen in verschillende matrijsholtes geproduceerd, meestal links en rechts. Zonder automatisering vallen deze onderdelen samen in een krat en moeten ze handmatig worden uitgesorteerd. Ook bij matrijzen met aanspuittak wensen we de afgewerkte producten onmiddellijk te scheiden. Bij automatisering gebeurt dit meestal met een sprue picker.

Verdere verwerking Automatisering neemt complexe verdere verwerkingsprocessen over.

Bij het verwijderen van de onderdelen uit de matrijs neemt de robot ze in de juiste positie in de grijper en met een correcte uitlijning over Dit betekent dat de onderdelen zeer nauwkeurig verder gemanipuleerd kunnen worden met behulp van het robotprogramma. De robot kan de onderdelen nu nauwkeurig met 89

andere onderdelen verbinden, in bewerkingsopstellingen plaatsen of in voorgevormde trays plaatsen.

Inleggen van te overspuiten onderdelen De automatisering neemt het inbrengen van onderdelen over.

Zeer kleine onderdelen moeten met grote precisie in het matrijs worden gestoken (bijv. bij de productie van connectoren).

Technisch: Uitval bij handaanraking door lichaamsvetten op de contacten.

Technisch: Lange opentijd van de matrijs indien meerdere vormholtes en het laden met de hand teveel tijd in beslag neemt. Hierdoor koelt de matrijs af en generen we een verschillende cyclustijd.

Financieel: Langere opentijd van de matrijs resulteert in hogere kosten.

Financieel: Hogere personeelskosten De inlegdelen worden vooraf verhit tot hoge temperatuur Technisch: Temperatuurschommelingen op de contactpunten bij het handmatig inbrengen van de onderdelen via aanraking.

Technisch: Temperatuurschommelingen als gevolg van verschillende verblijftijden tijdens het handmatig laden. Het eerste deel wordt langer in de matrijs geplaatst dan het laatste deel.

Financieel: Dure uitrusting voor de personeelsleden om brandwonden te voorkomen.

Technisch: Uitval indien inlegdelen verkeerd met de hand worden ingebracht.

Technisch: Lange matrijs-open tijden door het complexe verbindingsproces. De onderdelen moeten precies met de hand tegen elkaar geplaatst worden . Een grijper kan zich aanleggen aan de matrijs.

90

Financieel: Te lange matrijs-open tijden bij meervoudige inzetstukken. Omdat de onderdelen met de hand worden ingebracht, moet de temperatuur van de inzetstukken hoger zijn. De minimumtemperatuur vóór het sluiten van de matrijs moet ook voor het eerste inlegdeel gegarandeerd zijn, ook al is het eerste inlegdeel al enige tijd uit de voorverwarmer verwijderd Financieel: Hogere personeelskosten.

91

6.2 Meest voorkomende robottypes Pneumatische Robot

Servo Lineare Robot

Servo roterende assen robot Knickarmroboter

Scara Robot

Stäubli KUKA Homepage

Homepage Deze robottypes worden vrijwel uitsluitend in de automatiseringssector gebruikt. Een robottype is meestal optimaal voor elke toepassing. Met de juiste selectie kan geld en cyclustijd worden bespaard in het bedrijf.

Invloed op het milieu -Geruis -Dampen -Stof -Schokken -Beschikbare ruimte -Hoogte productiehal

Invloed van het bewerkingssysteem - Interfaces - Toegankelijkheid - Ondersteunende voorzieningen - Beveiliging

Omgaan met het object - Gewicht - Oppervlak - Grijpoppervlak voor en na verwerking - Temperatuur - Risico op schade

Toevoer en opslag van de handlingobjecten - Het opstellen binnen een ruimte - Transportroutes - Het oriënteren - Positioneer inrichting - Toegankelijkheid

Handling frequentie - Frequentie van handelingen zelf - Verdeling over de tijd - Vaste tijdkoppeling - Aanvullende taken - Laden met meerdere machines

Economisch - Kapitaalbinding - Uurtarief van de machine - Acquisitie- en bedrijfskosten voor de afhandeling - Cyclustijd besparing - Verlenging van de gebruiksduur KUKA Homepage Stäubli Homepage

92

Op een spuitgietmachine worden bijna alleen lineaire robots gebruikt.

Knikarmrobots zijn universele robots en lineaire robots zijn speciaal ontwikkeld voor gebruik op spuitgietmachines. Ongeveer 95% van de robots op spuitgietmachines zijn lineair.

De ontwikkeling is te zien in een aantal specifieke punten: Het openen van de matrijshelften vertegenwoordigt stilstand. Hoe meer je moet openen en nadien weer sluiten, hoe langer deze “dode� tijd zal zijn. Om een korte openingsweg te bekomen zijn er compacte verticale assen en kleine modulaire roterende grijper Afb. 1 KUKA Homepage systemen. (Afb.1).

Programmeren is gemakkelijker te leren omdat er enkel lineaire bewegingen zijn. Dit voorkomt eveneens botsingen bij knelpunten.

Bij roterende assen is een lineaire beweging van de hand alleen mogelijk door de armen te kantelen zoals bij de menselijke arm.

Vaak horen we het argument van de uitgebreide toepassingsmogelijkheden van een 6-assige knikarmrobot. Dat is het geval als hij vandaag bijvoorbeeld onderdelen uit de spuitgietmachine moet halen, en morgen laswerkzaamheden aan de lopende band zal uitvoeren. Bevind de robot zich echter altijd op de 93

spuitgietmachine , dan blijft hij gemonteerd op de vaste machineplaat met een respectievelijke openingsweg. Bij een matrijswissel hoeft alleen de product specifieke grijper te worden vervangen. Een lineaire robot is hier zo goed als steeds de voordeligste en beste oplossing. Is een langere as noodzakelijk dan is het realistisch om één enkele as te vervangen.

Bij industriële robots moet de robot worden vervangen of het laadvermogen aanzienlijk worden verminderd zodra het grijpersysteem moet worden aangepast in lengte.

Een ander voordeel van lineaire apparaten is de individueel mogelijke standaard combinaties van verschillende aslengtes in de 3 richtingen X Y Z. Afhankelijk van de taak en de omstandigheden in en rond de spuitgietmachine kan de juiste aslengte geselecteerd worden voor eenzelfde robot.

6.3 Interfaces Omdat lineaire robots bijna uitsluitend op spuitgietmachines staan en in de rest van de markt niet veel gebruikt worden, zijn robots en spuitgietmachinefabrikanten samengekomen in een EUROMAP standaard. Er zijn gestandaardiseerde interfaces voor: 1 Elektrische aansluiting / interface 2 Mechanische aansluiting / interface

6.3.1 Elektrische interface Communicatie tussen de twee eenheden, robot en spuitgietmachine, is verplicht. Omdat de machine cyclisch opent en sluit en de robot zich tijdens het openen tussen de matrijshelften beweegt, is de kans op een botsing groot. Het aansturen van deze beweging via een timer is te onveilig, omdat procestijden kunnen toenemen en bij fotoelektrische beveiligingen te veel productietijd verloren gaat in moderne processen. Een elektrische aansluiting zorgt voor een 94

signaaluitwisseling die de machine vertelt dat de robot de matrijs heeft verlaten en deze kan sluiten. En de machine geeft de robot de vrijgave om tussen de matrijshelften in te duiken als hij echt open is.

Bovendien zijn beide op het gebied van veiligheid eveneens met elkaar versleuteld.

De interface van de robotspuitgietmachine is momenteel ontworpen volgens de EUROMAP 67 richtlijn (VDMA Association). De EUROMAP 67 interface definieert de stekkerverbinding en de potentiaalvrije signaaluitwisseling met de in- en uitgangen van de betreffende PLCbesturing tussen spuitgietmachine en robot. Na het aansluiten van de twee connectoren communiceren de machine en de robot met elkaar. De veiligheid op de connector is ontworpen als tweekanalig eea. volgens de machinerichtlijn.

Bus Stift

Aansluiting op de robot

Aansluiting op de spuitgietmachine

Er zijn nog steeds oudere spuitgietmachines in werking, die volgens de oude EUROMAP 12-standaard op de robot waren aangesloten. Bij deze aansluiting zijn de veiligheid gestuurde signalen slechts 95

éénkanaals en voldoen ze niet aan de geldende veiligheidsvoorschriften. Deze spuitgietmachines kunnen ook in de toekomst onder bestaande bescherming worden gebruikt. Bij het ruilen van een defecte robot, kan een E 12 adapter op de huidige E67 robotstekker worden aangesloten.

Volgens de huidige wetgeving moet een nieuwe risicobeoordeling worden uitgevoerd, aangezien een ander type robot wordt gebruikt.

Bij dezelfde as-lengtes en dus het gebruik van de bestaande veiligheidskooi kan volgens de interpretatie van de Machinerichtlijn worden uitgegaan van “2de geval”. Er is een nieuw gevaar of een toename van het risico (andere as-snelheden), maar de bestaande veiligheidsvoorzieningen zijn voldoende. Het is echter aan te bevelen om een tweekanaals-veiligheidsvoorziening aan te brengen om de robot uit te schakelen.

Bij evaluatie van de machine wordt ook gesteld dat een ingrijpende wijziging in een deel van een onderdeel niet noodzakelijkerwijs leidt tot een ingrijpende wijziging in de machine als geheel.

Problematischer is de allereerste opbouw van een nieuwe robot op een oude spuitgietmachine. Voor het geheel van de machine-robot installatie moet een CE certificaat volgens de huidige Machinerichtlijn 2006/42/EG voor de gehele installatie worden opgemaakt. En dit vereist tweekanaals beveiliging. Omdat het vaak technisch onmogelijk is om de E67-interface van de spuitgietmachine uit te breiden, kan een extra tweekanaals deurschakelaar worden gebruikt. Deze wordt op de deur van de spuitgietmachine bevestigd en werkt met de robotbesturing.

6.3.2 Mechanische Interface Voor de mechanische interface zijn de boorpatronen gestandaardiseerd binnen de EUROMAP op de vaste klemplaat van de spuitgietmachine. De robot wordt op de klemplaat gemonteerd.

De robot volgt de bewegingen van de spuitgietmachine tijdens de open-sluitbeweging zonder zijn positie ten opzichte van de matrijs te 96

verliezen. De gatenpatronen variĂŤren in grootte en positie afhankelijk van het mogelijke montageoppervlak van de machineklemplaat.

6.4 Aanspuitgrijper (Takkenpicker) In sommige toepassingen kunnen de gespoten onderdelen direct uit het matrijsholte vallen zonder te breken. Helaas valt de aanspuiting (sprue) ook in de doos waarna er zal worden gesorteerd. Om dit te voorkomen wordt een aanspuitgrijper, de zogenaamde takkenpicker gebruikt.

97

6.4.1 Pneumatische aanspuitgrijper Het goedkoopste model is een pneumatische robot met eenvoudige bediening. Het apparaat bestaat uit een pneumatische X-as waarmee de robot de matrijs benadert en zich weer van de matrijs verwijdert.

Een pneumatische Y-as om tussen de gereedschapshelften heen en weer te bewegen en dezelfde roterende Y-as om de aanspuittak op de Y-as uit de matrijs te draaien en deze vervolgens buiten in een bak of maalmolen te laten vallen. Alle assen worden handmatig op de twee eindposities gezet door middel van aanslagen, die de pneumatische cilinders vervolgens tot de twee eindposities bewegen wanneer ze worden bediend. Daarom is ook de besturing en programmering van deze apparaten zeer eenvoudig.

Y

98

Deze takkenpickers besturingssysteem.      

zijn

uitgerust

met

Gemakkelijke bediening door vooraf standaardbewegingen Tot 50 verschillende programmavolgordes Touch functie CNC-besturing van de assen met motor.

Foutmelding in duidelijke tekstformaat Compleet taalpakket

een

modern

gedefinieerde

6.4.2 Servomotorische aanspuitgrijper In sommige gevallen moeten de assen zich op verschillende posities verplaatsen tijdens het verwijderen van de aanspuiting. Dit is niet mogelijk met pneumatische cilinders. Dan wordt een robot met servomotorassen gebruikt. Aangezien de assen en de besturing overeenkomen met het ontwerp van een standaard robot, is het vaak de moeite waard om voor een volwaardige lineaire robotmodel uit de “Primus” serie te kiezen gezien het geringe prijsverschil.

Wittmann heeft een 2-assige servo takkenpicker ontwikkeld om minstens één as te besparen. Het diagram op de volgende pagina illustreert de robot.

99

Dit apparaat loopt boven de holmen om de matrijs te kunnen installeren (Afb. 1). De afgave van de aanspuittakken bevindt zich boven de schroefcilinder (Afb. 2).

Afb. 1

100

Afb. 2

6.5 Lineaire robots Wittmann bouwt lineaire robots voor allerhande toepassingen:  Draagvermogens van 0,5 kg tot 125 kg  Horizontale Z assen van 1.000 mm tot 16.000 mm  Dwarsas X van 420 mm tot 2.000 mm  Verticale Y assen van 600 mm tot 3.600 mm

Er zijn robots voor op de machineplaat en ook naast de spuitgietmachine, alsmede voor al deze types extra assen en accessoires.

Lineaire robots worden gebruikt binnen een breed kader van de spuitgietindustrie en zijn uitermate geschikt voor veel klant specifieke toepassingen in elke sector.

101

Onderstaande tabel geeft een globaal overzicht van welke robot geschikt is voor welke spuitgietmachine. De robotbenamingen zijn specifiek voor Wittmann en worden in de volgend tekst toegelicht.

Lichtblauw zijn lichte robots, groen zijn robots met een gemiddeld laadvermogen en donkerblauw zijn zware last robots. De rode band toont hun gebruik binnen de spuitgietmachines.

6.5.1 Bouw De lineaire robot bestaat uit stabiele en torsiebestendige profielen van staal en/of aluminium. De lineaire lagers zijn kruislings gerangschikt voor een optimale krachtoverbrenging (Afb. 1). De beweging wordt meestal uitgevoerd via tandriemen (Afb. 2). Dit is een stillere optie en voldoet aan strengere geluidsnormen. Vanaf een bepaalde lengte (ca. 2 m) is omwille reden van nauwkeurigheid de verlenging van de tandriem geen optie meer. Vervolgens wordt de tandheugel gebruikt (Afb. 3). Daarnaast worden ook tandheugels gebruikt op de verticale assen voor een hoger laadvermogen. De aandrijving geschied door servomotoren (Afb. 4) en directe aandrijvingen (fig. 5). Vergeleken met oudere aandrijvingen met 102

tandwielreductie overbrenging (Afb. 6) kunnen deze een grotere kracht verdragen.

Afb. 1

Afb. 2

Afb. 3

Afb. 4

Afb. 5

Afb. 6

103

6.5.1.1 Z-As De Z-as is de eerste hoofdas waarop de robotslede wordt verplaatst.

Normaal gesproken wordt de as dwars op de spuitgietmachine gemonteerd op de vaste klemplaat van de machine. Na het verwijderen wordt het gespoten stuk via deze as naar de tegenoverliggende bedieningszijde van de machine getransporteerd en gedeponeerd (afb. 1). Deze massieve as is ontworpen als drager van het systeem en kan in vele lengte varianten gekozen worden, afhankelijk van de breedte van de machine en positie van de aflegging.

In sommige gevallen is een zogenaamde L-regeling noodzakelijk omwille van plaats besparing. De robot wordt in de lengterichting van de machine op 2 steunen gemonteerd (Afb. 2). De Z-as beweegt dan voor of achter de machine om het onderdeel af te leggen. Hierbij moet rekening gehouden worden dat de reikwijdte van de X-as tot aan het punt van uitname in de matrijs moet worden ontworpen

Afb. 1

104

Afb. 2

6.5.1.2 X-As De X-as is haaks op de Z-as gemonteerd. Er zijn 2 bewegingsmogelijkheden van de X-as.

In het eerste geval als starre as die niet naar achteren kan worden bewogen (Afb. 1). De Y-as beweegt langs deze vaste as. Deze opstelling heeft bij kleinere spuitgietmachines het voordeel dat er geen botsing met de materiaaltrechter op de toevoerzone mogelijk is. Bij kleine machines betekent de grootte van de machine dat de materiaaltrechter zich dicht bij de vaste klemplaat bevindt waarop de robot zit. Het nadeel is de ongunstige belastingsverdeling van deze opstelling. De totale massa van de X-as en de Y-as werkt aan ĂŠĂŠn zijde van de geleiders ten opzichte van de slede van de Z-as.

Om deze reden heeft een X-as die naar achteren kan worden bewogen de voorkeur bij grotere robots (afb. 2). Dit verdeelt de massa aan beide zijden van de Z-as en verlengt de levensduur. Bij grotere spuitgietmachines is de materiaaltrechter zo ver van de klemplaat verwijderd dat er geen botsing kan optreden.

Afb. 1 : X is vast

Afb. 2 : X is beweeglijk

105

De beweegbare X-as zorgt dus voor een gebalanceerde belasting van de lineaire lagers.

De levensduur voor lineaire lagers is als volgt te berekenen 3

L 10 = ( C / P )

C= dynamische draagvermogen van de lagers in Newton [N] P= Equivalent dynamisch lagerbelasting [N] Hier worden de bewegingen van beide assen grafisch voorgesteld. Bij de stijve X-as (Afb. 1) tellen de door het gewicht veroorzaakte krachten op, terwijl bij de mobiele X-as (Afb. 2) een gewichtsfactor (F 3) de belasting altijd tegenwerkt.

Afb. 1

Afb. 2

Een extra voordeel van de beweegbare as is de mogelijkheid om grotere grijpers met een lagere adapterhoogte te gebruiken en zo

106

een grotere stabiliteit te bereiken dan bij de uitvoering met stijve as (Afb. 3).

Afb. 3 6.5.1.3 Y-As De Y-as of verticale as is verkrijgbaar in de uitvoeringen "star" (Afb. 1) en "telescopisch" (Afb. 2). Voor de juiste interpretatie moet rekening worden gehouden met twee aspecten.

1) de hoogte van de hal 2) noodzakelijke bereik van de as.

Telescopische assen hebben een beperktere hoogte en hebben een extra grijplengte. Het nadeel is de hogere prijs, omdat er extra geleiders en componenten nodig zijn voor de productie.

Afb. 1

: starre Y

Afb. 2 : Y telescopisch 107

6.5.2 Modellen Robots voor kleine spuitgietmachines hebben de starre X-as. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende versies.

Y-as star

Y-As telescopisch

Sub-Arm telescopisch Sub-Arm

Een subarm is een extra pneumatische of servo-motor gestuurde Yarm voor het apart verwijderen van aanspuittakken. Deze wordt meestal gebruikt wanneer gespoten onderdelen en de aanspuittakken zich aan verschillende kanten van de matrijshelft bevinden.

108

Toestellen voor middelgrote en grote spuitgietmachines in uitvoering met beweegbare X-as.

Y-As star

Y-As telescopisch

Grote constructies voor spuitgietmachines tot 4.000 ton spankracht.

Deze robots zijn zeer solide en voorzien van een verticale stalen as.

Y-as star

Y-as telescopisch

109

Een speciaal type lineaire robot is het horizontale constructie voor laterale terugtrekking ook gebruikt bij IML (In Mold Labeling) projecten. Normaal gesproken komen lineaire robots van bovenaf, omdat de spuitgietmachine om veiligheidsredenen aan beide zijden gesloten is. Daarom is de verticale as ook ontworpen voor maximale dynamiek. De horizontale as beweegt alleen in de niet-productieve tijd wanneer het spuit- en koelproces in de matrijs plaatsvindt.

Soms zijn er echter ook robots nodig voor zijdelingse verwijdering. Hier moet de horizontale as dan de zeer dynamische beweging maken.

Bijkomende assen worden specifiek ontworpen als uitnameen/of inleg-bewegingen. Deze robots worden vooral gebruikt in de verpakkingsindustrie.

Door de lage eenheidsprijzen zijn hoge snelheden en multicavities (meerder onderdelen per schot) belangrijk. Hierdoor wordt de grijper zwaar en moet hij hierdoor zeer dynamisch zijn. Dit kan alleen worden bereikt met een stabiele horizontale as die is uitgerust met een sterke aandrijftechniek.

De horizontale servo-as verplaatst zich in de matrijs aan de nietbedienerszijde. De deur van de spuitgietmachine aan deze zijde moet worden geopend of verwijderd. Bij het openen van de deur aan de andere kant van de aandrijving gaat de spuitgietmachine normaal gesproken in een noodstop of kan de deur niet worden geopend door middel van een magnetische vergrendeling. Het opstarten van de machine is alleen mogelijk als de deur gesloten is. Dit kan hier niet werken, omdat deze deur ook tijdens het bedrijf geopend moet zijn om de robot in te kunnen trekken. De functie van de veiligheidsdeur van de niet-bedienerszijde moet worden gekoppeld aan de 110

toegangsdeur van het gehele systeem. Bovendien moeten deze installaties worden uitgerust met een gesloten veiligheidsglas, omdat deze bescherming ook de zijdelingse spatbescherming van de spuitgietmachine moet vervangen. Een veiligheidskooi zou deze functie niet vervullen en is niet toegestaan.

6.6 Extra assen Lineaire robots hebben uit kostenoverwegingen 3 servomotor aangedreven assen en een pneumatische 90° wentelbare as ter aflegging aan de onderzijde van de verticale Y-as. Bij horizontale spuitgietmachines beweegt de robotgrijper zich efficiënt in de open matrijs en verwijdert de spuitgietproducten van de vaste matrijshelft of de bewegende uitwerperzijde. Om het deel af te leggen op een transportband of in een kist, is er doorgaans een 90° wenteling in horizontale richting nodig. Eén pneumatische C-as is hiervoor voldoende en de benodigde inbouwruimte voor de pneumatische as is kleiner dan bij een servo-as.

De robot is echter in staat om naast de 3 hoofdassen X Y Z nog eens 9 servo-assen aan te sturen (in totaal 12 assen). Wittmann biedt extra 111

assen uit het modulaire systeem aan in verschillende combinaties voor projecten waarin extra draaibewegingen nodig zijn. De mechanische en elektrische componenten alsook de aansluitingen zijn gestandaardiseerd volgens de Wittmann-standaard en zijn daarom eenvoudig te installeren en ook nadien in te bouwen.

B - as

B+C – as Servomotor

C - as Servomotor

A+C Servo-as

A+B+C Servo as

Het schematische diagram van een 3-assige combinatie toont de asaanduidingen in de 3D. (X Y Z – respectievelijk A B C)

112

6.7 Aandrijftechniek De moderne robots zijn uitgerust met servomotoren van de IE4 (Super Premium Efficiency) generatie. Deze motoren hebben een rendement van meer dan 90%. Volgens het KERS (Kinetic Energy Recovery System)-generatorprincipe wordt de rem-energie van de motoren in een tussencircuit van de robot opgeslagen om beschikbaar te zijn voor andere taken.

Wittmann heeft een eigen aandrijfbesturing ontwikkeld om enerzijds optimaal te voldoen aan de eisen van de robotsector en anderzijds de zeer compact te houden.

Een krachtige IPC Pentium processor in het GHz bereik wordt gebruikt voor de besturing. Dankzij de moderne bustechnologie kan de gehele elektrische constructie met gereduceerde kabels worden gerealiseerd.

113

De schakelkast is op de Z-as gemonteerd om plaats vrij te maken in het beperkte vloeroppervlak. Op verzoek is het ook verkrijgbaar als een los staande eenheid.

6.7.1 Aandrijvingsgegevens De snelheden en versnellingen zijn sterk afhankelijk van het laadvermogen van de robot. Hoe minder gewicht er verplaatst moet worden, hoe sneller de robot kan versnellen met eenzelfde motorvermogen. Hier moeten enkele belangrijke gegevens worden vermeld: • Lineaire robots bereiken tot 6 m/sec. op elke as.

• Overlay van assen leidt tot hogere snelheden bij de grijper.

• De versnelling is afhankelijk van de motor. Waarden tot 6G zijn realistisch 1 G = 9,81 m/s²~ 10 m/s²  2,77 sec op 100 km/h 3 G = 29,43 m/s² ~ 30 m/s²  0,93 sec op 100 km/h 6 G = 58,86 m/s² ~ 60 m/s²  0,46 sec op 100 km/h Bij het werken op spuitgietmachines is versnelling bijna altijd belangrijker dan topsnelheid. De opslag of verwerking die buiten de machine plaatsvindt staat in de schaduw van de procestijden 114

die nodig zijn om de kunststof in de matrijs uit te harden. Deze procestijd kan niet worden beĂŻnvloed door de robot. De uitname tijd van het gespoten onderdeel uit de matrijs is echter bepalend. Hoe langer de matrijs open moet zijn, hoe meer tijd er aan de procestijd moet worden toegevoegd en hoe langer de totale cyclustijd wordt. Het is dus heel belangrijk, dat de binnenwaartse beweging tussen de matrijshelften zo snel mogelijk verloopt. Op deze korte afgelegde wegen wordt de eindsnelheid van de assen meestal niet bereikt. Maar hoe hoger de versnelling, hoe sneller we de matrijs ingaan en hoe sneller het onderdeel kan worden uitgenomen. Elke verbetering van de In- en Uit beweging is een plus. Hoge versnellingen leiden dus tot korte matrijs-open tijden en eveneens tot kortere totale cyclustijden. In volgend voorbeeld wordt een 15 kg belaste robot met een typische induikdiepte van 900 mm met verschillende motoren als functie van de tijd voorgesteld.

SONIC High Speed K2019 115

6.8 Uitgang / Aansluitmogelijkheden Externe toestellen kunnen steeds door de robotbesturing worden aangestuurd of de gegevens kunnen naar hogere locaties worden verzonden.

Extern kan worden geregeld: - Transportband cycluscontrole - Directe in-/uitgangsaansluiting voor kleine periferie apparaten - BUS - interface voor grote perifere systemen

116

6.9 Veiligheidspakket Om veiligheidsredenen moet een robotsysteem worden afgesloten met een beschermende omheining in overeenstemming met de huidige machinerichtlijn om de werknemer te beschermen tegen verwondingen. De toegangsdeur moet verbonden zijn met de robot om ervoor te zorgen dat de robot niet beweegt wanneer de veiligheidsdeur open is.

Dit veiligheidspakket wordt steeds samen met de robot geleverd (Afb. 1). De opbouw dient door technisch geschoolde medewerkers te worden uitgevoerd. (Afb. 2) alsook worden bevestigd door een gelijkvormigheidsAfb. 1 verklaring.

Een speciaal geval doet dit voor wanneer de veiligheidsdeur zich aan de niet-bedienzijde bevind, de robot niet boven de deur kan bewegen en hierdoor de toegangsdeur dient open te staan.

Hier moet de veiligheidskooi met aparte Afb. 2 toegangsdeur de functie van de machinedeur bijkomend overnemen.

Omwille van spatbescherming (het ontsnappen van hete kunststof) moet de veiligheidskooi minstens deels uitgerust zijn met vlak bescherm materiaal. (meestal vb Makrolon (PC)). Een kooi met roosterontwerp zal hier niet voldoende zijn. Bovendien moeten machine- en robotbesturing op elkaar zijn afgestemd. Bij het openen 117

van de toegangsdeur tot de cel moet niet alleen de robot, maar ook de spuitgietmachine veilig worden uitgeschakeld. Anders kan er door de robotbeweging via de open deur van de spuitgietmachine gevaarlijke situaties ontstaan met extra beschadigingen, letsels en kosten als gevolg.

6.10 Vacuümtechniek De grootste energieverbruiker in de automatisering is lucht.

Moderne vacuümcircuits in de robotica kunnen dit verminderen. Bij deze Venturi-units wordt het vacuüm met een terugslagklep in de zuigleiding vergrendeld en pas weer ingeschakeld als het vacuüm onder een vooraf ingestelde drempelwaarde komt.

De linkerzijde van de foto op de volgende pagina toont het principe van een gemeenschappelijke venturi-inlaat. Bij dit principe wordt het vacuüm alleen in stand gehouden als het wordt ingeschakeld. Er is voortdurend lucht nodig om de onderdruk te genereren. In de rechterafbeelding wordt de onderdruk gegenereerd en wordt de perslucht uitgeschakeld nadat het vacuüm is ingesloten. Een nadeel van het systeem is bij het uitwerpen van spuitgietonderdelen. Met de normale Venturi-inlaat is het voldoende is om de druk uit te 118

schakelen, dan laat het onderdeel los. Omdat bij het Eco-ventiel de druk in het circuit al is uitgeschakeld en het vacuüm behouden blijft, moet de terugslagklep met een korte drukgolf worden geopend, zodat het vacuüm kan ontsnappen. Dit vereist een extra uitblaaspuls met perslucht. Met het Eco-ventiel zijn er afhankelijk van de toepassing besparingen tot 80% op de perslucht mogelijk.

6.11 Programmeertechniek De verbinding van de operator met de controller wordt in het algemeen HMI (Human Machine Interface) genoemd.

Bij de robot noemt dit programmeerscherm de „Teachpanel“ of „Teachbox“. Hiermee wordt de robot geprogrammeerd. De Teachbox is mits een kabel met de robot bevestigd.

Uit veiligheidsoverwegingen is het aangewezen dat de operator in de nabijheid van de opname- of afgavepositie staat. Dit om programmeren in het 0.1 millimeter bereik toe te laten. De HMI kan 119

daarom niet permanent als scherm worden gemonteerd, maar moet de mogelijkheid bieden om de HMI mee te nemen rond de machine.

Een draadloze oplossing is echter niet mogelijk volgens de huidige veiligheidsoverwegingen.

Gevaarlijke bewegingen van geautomatiseerde systemen mogen alleen plaatsvinden met inzicht in deze beweging om andere personen niet in gevaar te brengen.

Met een kabeloplossing is het niet mogelijk om het teachpanel te verwijderen. Beweging van de robot kan dus niet van grotere afstand worden uitgevoerd. Om in de fabriek en dus in het werkbereik van de robot zonder gevaar te kunnen werken, wordt overgeschakeld op handbediening.

Hierbij wordt de snelheid vertraagt en zijn bewegingen enkel mogelijk door het gelijktijdig indrukken van de dodemansknop. Zodra deze wordt losgelaten of eventueel dieper wordt ingedrukt stopt de robot.

Dodemansknop

Dankzij de moderne, krachtige industriÍle PC’s worden de mogelijkheden steeds breder en, de grenzen afgetast. Ook de kleurenschermen van het aanraakscherm zijn voorzien van de modernste techniek en worden bediend met touch-pen of vinger.

Het bedieningspaneel bevat vrijgave-schakelaars voor een handmatige bediening.

De gegevensback-up kan online via ethernet of eenvoudigweg via de USB-poort worden uitgevoerd.

6.11.1 Programmering via tekstmodules Omdat lineaire robots vrijwel uitsluitend op spuitgietmachines worden gemonteerd, zijn de programmamodules speciaal voor deze 120

toepassing geoptimaliseerd. Meestal hoeft er niet veel geprogrammeerd te worden, maar de blokken uit de bibliotheek hoeven alleen in de juiste volgorde gekoppeld te worden.

Meestal hoeven alleen de “posities� via de "Teach-In"-procedure te worden ingevoerd. De positie wordt via de bewegingsassen benaderd en opgeslagen.

6.11.2 Programmering via de standaardinstellingen Een andere eenvoudige programmeermethode is om het automatisch aan te maken via de controller en een vragenlijst te beantwoorden.

Met de geselecteerde antwoorden wordt het programma zelfstandig op de achtergrond geschreven.

Wittmann noemt het "QuickNew". Het bestaat uit vragen over het verwijderen van de gespoten onderdelen mits grijpers of vaccuum .

Ook de uitwerperinstellingen van de matrijs , het afleggen en stapelen van de delen, scheiding van de aanspuittak alsook kwaliteitsborging en scheiding van goede en slechte onderdelen wordt overlopen. Bovendien kan de ECO-Mode (info volgt) gekozen 121

worden waar de beschrijvingen tot het program en de user ingegeven worden.

In tegenstelling tot het programmeren met textmodules zal de sturing alle sequenties voor het positioneren zelf vastleggen.

Aansluitend kan de gebruiker via de “QuickEdit“ elke stap visualiseren en wordt hem gevraagd de ontbrekende robotposities in te geven.

Het programma weet bijvoorbeeld via de vragen van het „QuickNew“, dat het een separate aflegpositie moet instellen ter kwaliteitscontrole en heeft de module ingevoegd.

De juiste positie word hier via de animatie van het „QuickEdit“ aan de user gevraagd en eenvoudig genoteerd.

Bijkomend worden ook de instellingen voor vacuüm , tellerfuncties en snelheid van uitvoering vastgelegd.

6.11.3 Veiligheidsgebieden Beveiligingszones bevinden zich op een speciaal, met een wachtwoord beveiligd niveau en definiëren ofwel gebieden waar de robot zich niet in mag bewegen, ofwel gebieden waar de robot zich mag verplaatsen. Dit zijn meestal specifieke locaties van de spuitgietmachine of randapparatuur naast de machine. Dit stelt de installateur in staat om een botsing te voorkomen bij het trainen van de operators of het maken van een nieuw programma. Er kunnen geen posities die geblokkeerd zijn worden betreden of doorkruist.

De gesloten of gedeelde gebieden kunnen worden weergegeven in beelden op 122

het display en worden gecontroleerd na het vastleggen.

123

6.11.4 Band-synchronisatie In de meeste geautomatiseerde systemen worden de gespoten delen op een transportband geplaatst. Deze band is gestuurd of loopt continu aan een vaste snelheid (vb. 3m/min). In het geval van gesynchroniseerde transportband staat de band stil op het moment van afleggen door de robot en beweegt dan nog een stap verder. Dit is het makkelijkst te programmeren en de band wordt bestuurd door de robotbesturing. Als dit niet mogelijk is en de band moet continu draaien, kunnen de twee bewegingen gesynchroniseerd worden om het onderdeel voorzichtig op de bewegende band te plaatsen met dezelfde snelheid als de robot-as. Opgemerkt moet worden dat er een bepaalde afstand nodig is voor het synchronisatieproces en dat met kleinere robots en korte assen snel de grenzen bereikt zijn.

124

6.11.5 ECO-Modus Zoals reeds vermeld in hoofdstuk 6.7.1 is een hoge versnelling en snelheid vereist tijdens het uitnemen uit de matrijs, maar niet buiten de spuitgietmachine. Het deponeren van de onderdelen en het terug bewegen over de wachtpositie van de machine is normaal gesproken sneller dan het stollingsproces in de matrijs.

Bij de eerste programmering bewegen alle assen met de ingestelde versnelling en snelheid (afb. 1). Daarna wacht de robot boven de machine tot hij het signaal om in de matrijs te gaan ontvangt. Deze wachttijd van de robot wordt bepaald in de ECO-modus en wordt buiten de spuitgietmachine zodanig gereduceerd zodat deze tot een minimum wordt beperkt. De sturing evalueert 3 cycli en beweegt zich dan met een zodanige snelheid dat de robot zich precies boven het gereedschap bevindt om het vrijgavesignaal te bereiken (fig. 2). Via elektromotoren wordt er met het langzamere proces energie bespaard. Een verdere besparing kan echter alleen worden bereikt door de onderdelen met een grijper vast te nemen. De aanzuiging van de componenten resulteert in een hoger luchtverbruik, omdat het vacuĂźm gedurende een langere periode aanwezig moet zijn voordat het kan worden afgelegd. Dit kan worden voorkomen door het vacuĂźm-besparingscircuit, zie hoofdstuk 6.8.

In de eerste plaats zorgt het geoptimaliseerde proces van de assen voor een lagere belasting van de robotonderdelen en dus een langere levensduur. Dit komt ook tot uiting in lagere onderhoudskosten.

Afb. 1

Afb. 2

125

6.11.6 Geoptimaliseerde in- en uit beweging Aangezien de tijd van uitname voor 100% in de totale cyclustijd is opgenomen, is het doel altijd om deze zo kort mogelijk te houden.

Het Wittmann-besturingssysteem (Smart Removal) heeft hiervoor een vervroegde start geĂŻntegreerd. Bij het openen van de matrijs weet de robotbesturing uit de verbinding met de spuitgietmachine, na welk tijdstip de matrijs volledig open moet zijn, en de vrijgave voor de matrijs-in-beweging moet plaatsvinden. Kort voor dit wiskundig berekende punt in de tijd beweegt de robot zich al uit zijn wachtpositie.

Deze geoptimaliseerde verplaatsing genereert weerom een besparing in de totale procestijd.

Een ander berekend punt op de robotweg is geprogrammeerd als noodstoppositie voor de benadering van de matrijs doch reeds in de machine. Tot dit punt moet het vrijgavesignaal naar de robot gestuurd zijn, anders gaat het in een noodstop om een botsing met het gereedschap te voorkomen.

126

6.11.7 Gecontroleerd uitwerpen Een belangrijk punt bij delicate spuitgietonderdelen een voorzichtige uitname waarbij de componenten niet worden beschadigd. In het verleden werd de motor van de X-as gedeactiveerd zodra de grijper het spuitstuk aanraakte, zodat de uitwerper het onderdeel en de as van de robot met zijn uitwerpkracht kon terugduwen. Toch moest hij kracht uitoefenen tegen de weerstand van de servosturing, wat ook tot schade kon leiden. Dure grijpertechnologie kon hier een oplossing bieden, waarin een cilinder drukloos werd geschakeld en dan alleen de cilinder met de matrijsuitwerper naar achteren werd bewogen.

Het gecontroleerd uitwerpen is specifiek ontwikkeld om kosten te besparen en bied mogelijkheden voor eenvoudige grijperopties.

De servomotor wordt hierbij al in het robotprogramma aangestuurd, maar slechts zo ver dat hij net de transmissieweerstand overwint, maar nog niet beweegt. In deze toestand is een minimale druk voldoende om de as te bewegen en worden de onderdelen gespaard.

Na een instelbare afstand, wanneer de uitwerper het onderdeel loslaat, neemt de robotas de beweging over en zet de cyclus voort.

127

6.11.8 Schakelbaar vacuüm Voor onderdelen die met zuignappen worden vastgehouden, moet een vacuüm worden gegenereerd. De vacuümschakelaars bevinden zich op de ventielen. Dit maakt ze moeilijk toegankelijk, omdat de robot op de machine zit en alleen met een ladder bereikbaar is. De vacuüminstelling wordt daarom op de TeachBox uitgevoerd.

Voor elk vacuümcircuit is er een indicatie van de huidige vacuümwaarde en het ingestelde schakelpunt. Pas wanneer de vereiste onderdruk (schakelpunt) is bereikt, krijgt de robot het signaal dat het onderdeel nu stevig wordt aangezogen en de robot zijn beweging kan uitvoeren.

Een ander voordeel ten opzichte van de gemonteerde vacuümschakelaars op het apparaat is de individuele opslag van de schakelpunten voor elk Teach-programma. Dit betekent dat elk programma voor eenzelfde vacuümkring een specifieke waarde voor het schakelpunt heeft opgeslagen.

Aanduiding Vacuüm AAN Weergave Aktueel Vacuüm Weegave Omschakelpunt

Weegave actuele vacuüm en of Omschakelpunt bereikt.

128

6.11.9 Robotbewegingen in 3 Dimensies Met moderne lineaire robots en extra opzetstukken (EOAT) kan een complexe weggeometrie worden gevolgd. De nieuwe baanberekening maakt het nauwkeurige volgen van elke baanbeweging mogelijk. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld lijmrillen op een spuitgietdeel worden aangebracht.

129

6.11.10 Digitale tweeling In de nieuwe Wittmann R9-besturing is de digitale tweeling van Wittmann nu standaard beschikbaar, een belangrijke functionaliteit die het mogelijk maakt om de door de robot uit te voeren processen op elk moment zuiver virtueel te controleren. Op basis van de programmering genereert de controller een virtuele werkcel. Er wordt aldus een digitale copy van de effectieve werkcel van de robot in de sturing geintroduceerd die dezelfde eigenschappen beschikt als de echte werkcel.

Links een echt werkende arbeidscel, rechts de bijhorende weergave als digitale tweeling op de R9 besturing.

Hierdoor kan er een simulatie van productspecifieke processen worden gecreĂŤerd.

De simulatiemodus stelt de operator in staat om zeer snel ernstige fouten in het robotprogramma te detecteren zonder dat hij tijdens een echte test risico's hoeft te nemen. Complexe bewegingen met meerdere assen van de robot alsook draaitafels, kunnen leiden tot een botsing van de robot met de veiligheidskooi of de holmen van de spuitgietmachine. Het programma kan op het scherm worden gesimuleerd en gecorrigeerd. Fouten in de afloopvolgorde van de verschillende stappen kunnen worden ontdekt en eventuele 130

synchronisatieproblemen met simultaan lopende functies worden voorkomen.

Weergave van de digitale tweeling op de R9 HMI.

6.11.11 GeĂŻntegreerd besturingssysteem Omdat de robots in combinatie met een spuitgietmachine worden gebruikt, moet de operator normaal gesproken 2 bedieningselementen bedienen. Ten eerste de machinebesturing en ten tweede de robotbesturing. Dit heeft nadelen: -

Bij het wisselen van producten moet hetzelfde product op beide besturingselementen worden geselecteerd.

Bij het starten van de installatie moet beide sturingen worden gestart.

Daarom werden geĂŻntegreerde sturingen ontwikkeld. De robot kan ook worden bediend vanaf de machinebesturing. De productselectie en automatische start kan ook worden uitgevoerd door de robotbesturing. Alle foutmeldingen worden ook op de machinebesturing weergegeven. De TouchPad van de robot blijft beschikbaar, aangezien de werknemer tijdens het programmeren van de bewegingen sowieso direct aan de aflegpositie moet kunnen programmeren en bewegen.

131

Weergave van de werkcel met robot op de spuitgietmachine als afbeelding op het robot teach-box

Deze integratie heeft echter ook nadelen voor het compleet systeem: - De robot is aangepast aan deze machine en kan niet worden overgebracht naar andere spuitgietmachines.

- Indien nodig om de robot na enkele jaren te vervangen, is het niet mogelijk om een huidig model te gebruiken omdat de twee controllers niet met elkaar communiceren.

Hier moet een economische beoordeling van de voor- en nadelen van integratieoplossingen ingeschat te worden.

Toekomstige oplossingen voor OPC UA interfaces van de nieuwe EUROMAP 79 moet het probleem van de communicatie-interface wegwerken, zodat er geen nadelen meer zijn en elke robot kan worden geĂŻntegreerd in elke spuitgietmachinebesturing.

132

6.11.12 Weergave op smartphonedisplays Met de verspreiding van smartphones heeft Wittmann een app ontwikkeld die werkzaam zijn onder Android en IOS. De spuitgietmachine van Wittmann Battenfeld geeft zijn status door aan de smartphone. Door op de gewenste cel te klikken, kan de robot worden opgeroepen met de cyclustijden, batchgrootte en het aantal reeds verwerkte stukken. Daarnaast zijn ook eventuele foutmeldingen zichtbaar. Om veiligheidsredenen geeft dit enkel een realistisch beeld over de cel en is er geen bediening mogelijk van de spuitgietmachine of de robot. Deze app kan door alle afdelingen binnen het bedrijf worden gebruikt om regelmatig de toestand van het systeem te controleren. Waar nodig kan er in een vroeg stadium maatregelen genomen worden om problemen op te lossen of om een matrijswissel voor te bereiden.

133

Hoodstuk 7 Industrie 4.0 Industrie 4.0 is nu een modewoord dat door elke industrie wordt gebruikt. Helaas lopen de meningen verdeeld over de betekenis van industrie 4.0. Om de achtergrond te begrijpen, moeten de punten Industrie 1.0 tot en met Industrie 4.0 kort worden besproken.

Dit diagram laat zien dat industrie 4.0 alleen mogelijk is geworden door de complexiteit van moderne technologie. Waarom is industrie 4.0 zo complex en wat betekent het? In principe moeten alle deelnemers aan een productontwikkelingsproces in een netwerk met elkaar verbonden zijn en automatisch op elkaar inspelen om een door de klant gewenst kwalitatief aanvaardbaar product te produceren. Dit houd in extremiteit een batchgrootte in van 1 stuk, omdat elke klant andere wensen of eisen kan hebben en dit geen probleem meer is voor het systeem volgens Industry 4.0, omdat alle systeemcomponenten automatisch worden omgezet naar het systeem zonder tussenkomst van de operator. De leveranciers worden automatisch op de hoogte gebracht van noodzakelijke bestellingen of van het feit dat de grondstof opraakt. De producten 134

worden automatisch verpakt, geĂŤtiketteerd en verzonden na productie. Menselijk ingrijpen en dus foutenbronnen ontbreken bij het instellen van machines en gereedschappen. Pakketten worden niet naar de verkeerde ontvangers gestuurd en de middelen voor de productie ontbreken nooit in de productie. Dit idee van de zogenaamde "digitale fabriek" of "slimme fabriek" bestaat al geruime tijd, met Industry 4.0 en moderne systemen staan we dichter bij een realisatie dan ooit.

Wanneer een bedrijf zich met industrie 4.0 bezighoudt, rijst automatisch de vraag naar de achtergrond. Wat motiveert bedrijven in de industrie om 4.0 te willen hebben? Het diagram toont de eisen die aan een dergelijk systeem worden gesteld.

Al deze beschreven taken zijn vandaag al gerealiseerd met mensen van verschillende afdelingen. Soms met defecten en extra kosten verbonden. Industrie 4.0 moet geen nieuwe processen creĂŤren, maar bestaande processen automatiseren en foutloos vastleggen.

135

Als men kijkt naar de benodigde geautomatiseerde informatiestromen in het bedrijf, kunnen drie informatiecellen worden gedefinieerd in een vereenvoudigde weergave.

Opbouw van een informatiecel :

In een bedrijfsmatrix resulteert dit in een zeer complex beeld, aangezien als we naar het hele bedrijf kijken, de kleinste communicatie-eenheid, de productiecel, machines van verschillende fabrikanten bevat. Elke fabrikant moet gegevens verstrekken en leveren aan systemen van een hoger niveau, zoals MES (Manufacturing Execution System) of ERP (Enterprise Resource planning).

136

Aangezien deze systemen met elkaar moeten worden gecoĂśrdineerd, is het ook noodzakelijk om te bepalen welke gegevens op welke machine op welk moment bij welke andere machine nodig zijn. Omdat bedrijven verschillende structuren hebben en met verschillende productieprocessen werken, is dit een complex proces. Daarnaast is er het probleem van bestaande oude installaties met verschillende besturingsgeneraties en softwareversies.

Een ander belangrijk punt is de data-interface. Om gegevens van verschillende machines via interfaces met elkaar te verbinden, moeten al deze fabrikanten het eens worden over een uniforme oplossing voor gegevensoverdracht en informatietoewijzing. Een oplossing is de eengemaakte verbinding met OPC UA. Maar ook hier moeten de gegevens die beschikbaar worden gesteld, nauwkeurig worden gedefinieerd. Er kan een bijna oneindige hoeveelheid gegevens vrijkomen, die op een gegevenskerkhof terechtkomen zonder dat er betekenisvolle informatie wordt gegenereerd of verdere beslissingen worden genomen. Hier is intelligent datamanagement nodig. Daarom is het niet voldoende om een softwarebedrijf opdracht te geven om gegevens van alle machines naar een hoger controlecentrum te sturen, maar de specialisten van alle vakgebieden moeten bepalen welke gegevens nodig zijn voor een zinvolle verdere verwerking.

In een uitgebreide branche 4.0-oplossing, waarbij de klant ook via orderportalen wordt aangestuurd en de leveranciers via materiaalleveringsdata, speelt ook IT-beveiliging een belangrijke rol.

Zodra externe gebieden zijn geĂŻntegreerd, moet de lat voor bescherming tegen aanvallen van hackers of computervirussen zeer hoog worden gelegd.

Een complete oplossing die rekening houdt met al deze aspecten is momenteel moeilijk te vinden en brengt hoge kosten met zich mee.

Veel fabrikanten van productiecellen hebben echter intelligente stand-alone-oplossingen die een deelaspect van de industrie 4.0 137

combineren binnen een acceptabel budget. Dit kan een start betekenen binnen industrie 4.0 en kan later worden geĂŻntegreerd in systemen van een hoger niveau, zoals MES of ERP, indien nodig. Een van deze oplossingen wordt in het volgende punt onder Wittmann 4.0 beschreven.

7.1 Wittmann 4.0 Wittmann en Wittmann Battenfeld hebben zich als specialisten voor de productiecel in de kunststofbranche gepositioneerd. Naast de spuitgietmachine zijn ook andere periferie uit de vorige hoofdstukken van dit boek nodig om te kunnen produceren. Al deze apparaten moeten worden aangepast aan het betreffende proces om kwalitatief correcte onderdelen te produceren. In de klassieke denken van industrie 4.0, zouden alle deelnemers in verschillende processen nu individueel worden aangesloten op ĂŠĂŠn MES (zie Fig. 1) en via een hoger systeem in een netwerk worden opgenomen en aangestuurd.

Dit systeem heeft veel nadelen. Zoals vermeld in hoofdstuk 7.0 zouden softwarespecialisten nu gegevens uit alle systemen moeten verzamelen en beschikbaar moeten stellen, meestal zonder kennis van de kunststofverwerking. Omgekeerd moeten bij een matrijswissel ook de juiste gegevens van het overkoepelende controlestation naar alle aangesloten deelnemers correct worden verzonden. Hier ontstaat nu het volgende serieuze nadeel. Er zijn deelnemers aan het systeem die hun ruimtelijke positie kunnen veranderen, zoals temperatuurregelaars of mobiele drogers. Het is gebruikelijk dat deze deelnemers in de productie heen en weer 138

worden geduwd in geval van een defect of behoefte aan andere spuitgietmachines. Om deze reden worden ook mobiele apparaten aangeschaft. Een temperatuurregelaar van 90°C is bijvoorbeeld uitgevallen en heeft onderhoud nodig. Op een tweede spuitgietmachine bevindt zich een matrijsverwarmer van 120°C, maar het huidige proces op deze spuitgietmachine vereist geen temperatuurregeling. De operator zal het nu doen met de onnodige 120°C unit van de tweede spuitgietmachine op zijn eerste spuitgietmachine en deze op 90°C instellen. De tweede spuitgietmachine zal worden uitgerust met een 120°C unit. Een hogere MES merkt dit niet op. De deelnemer is nog steeds geregistreerd, de verandering van positie is niet automatisch bekend.

Als de medewerker in het controlecentrum van de tweede spuitgietmachine overgaat op een nieuwe matrijs/product en een temperatuurregeling van 120°C nodig heeft, verandert de temperatuurregeling van de eerste spuitgietmachine, omdat de MES niet weet dat de deelnemer zich elders bevindt. Er is positieve feedback van de omschakeling naar de centrale en beide spuitgietmachines produceren alleen schrap zonder foutmeldingen.

Bij de eerste spuitgietmachine wordt het materiaal verbrand bij 120°C in plaats van 90°C en bij de tweede spuitgietmachine wordt geen temperatuurregelaar gebruikt.

Voor deze samenwerkingen van spuitgietmachines en mobiele procesdeelnemers, gebruikelijk in de kunststofindustrie, hebben de fabrikanten gezocht naar andere mogelijkheden die voor de exploitant van de installatie gemakkelijker te hanteren zijn.

139

Wittmann is voorstander van een systeem waarbij alleen de spuitgietmachine op de MES wordt aangesloten en de benodigde procesdeelnemers door de spuitgietmachine zelf worden aangestuurd.

Dit stelt de specialisten in de kunststofindustrie in staat om hun deelnemers te coรถrdineren en slechts een paar noodzakelijke gegevens naar het controlecentrum te sturen, zoals de systeemstatus, het geproduceerde product, de huidige batchgrootte en nog een paar andere. Alle berichten van een ondergeschikte deelnemer die alleen relevant zijn voor de spuitgietmachine worden echter weggelaten.

140

In dit geval merkt de spuitgietmachine ook dat de benodigde deelnemers ontbreken of ongeschikt zijn. Als er bijvoorbeeld een temperatuurregeling van 120°C nodig is, waarschuwt het systeem de gebruiker als de temperatuurregeling niet correct is aangesloten.

Hetzelfde geldt voor alle andere deelnemers. Zo kunnen de operators van de installatie de mobiele procesdeelnemers zo nodig in hun gebruikelijke werkvolgorde verplaatsen en controleert de spuitgietmachine op eigen gezag of de deelnemer geschikt is voor het huidige proces. Wittmann 4.0 overstelpt de gebruiker niet met extra complexe functies, maar ondersteunt hem bij zijn werk en minimaliseert eventuele fouten.

7.2 Gegevenscommunicatie Wittmann 4.0 Nu de spuitgietcel evaluatie wordt overwogen, is er communicatie nodig tussen de spuitgietmachine en de deelnemers aan het spuitgietproces, evenals tussen de spuitgietmachine en de MES. Bij het overwegen van 3 spuitgietcellen in het Wittmann 4.0 netwerk stuurt de router van het MES de gegevensrecords naar de afzonderlijke cellen. De deelnemers hangen nu aan de Wittmann 4.0 router. De spuitgietmachine verdeelt de gegevens via de router.

141

Als mobiele deelnemers van de 3 productiecellen (weergegeven in rood, groen en blauw) met elkaar worden uitgewisseld of een nieuwe deelnemer (weergegeven in geel) wordt geïntegreerd, verandert dit niets aan het proces met de MES. De MES stuurt zijn gegevensrecords nog steeds alleen naar de 3 routers en daar worden de aangesloten deelnemers gecontroleerd op functie en aanwezigheid en vervolgens worden de gegevens verdeeld.

De routers van de productiecellen ontvangen vaste IP-adressen van het bedrijfsnetwerk en kunnen duidelijk worden toegewezen. Elke productiecel met al zijn deelnemers ontvangt slechts één IP-adres.

Bij aansluiting op de Wittmann 4.0router identificeren de deelnemers in de cel zich automatisch en maken hun functies of technische gegevens bekend. Het apparaat type is uniek geïdentificeerd. Een IP-adres wordt lokaal toegewezen door de Wittmann 4.0-router. Het doel is “plug & produce”.

Wittmann 4.0 Router

142

De Wittmann 4.0 Router heeft een restrictieve firewall en kan automatisch worden ingesteld door geauthentiseerde Wittmannapparaten voor een optimale bescherming tegen onbevoegde toegang van buitenaf.

De benodigde deelnemers van de productiecel kunnen op de Wittmann 4.0-router worden aangesloten volgens de productieeisen. Dit gebeurt via OPC UA interfaces. De communicatie met het MES vindt plaats via de gedefinieerde EUROMAP 77-interface, die gebaseerd is op de OPC UA. Dit betekent dat de MES slechts ĂŠĂŠn deelnemer per cel heeft. Daar worden gegevens verzameld en beschikbaar gesteld (matrijs/productwissel) en van daaruit verzameld (huidige status, batchgrootte, cyclus, temperatuur, etc.).

7.3 Visualisatie Wittmann 4.0 Het gebruik van steeds complexere visualisaties van alle deelnemers in een spuitgietcel resulteert in een steeds grotere verscheidenheid aan displays en verschillende bedieningsconcepten. Om dit te vergemakkelijken, moeten alle deelnemers centraal gevestigd ook op de spuitgietmachine en ook kunnen worden bediend. Dit omvat ook 143

alarmmeldingen, gegevensinvoer, programmastart en gedeelde gegevensopslag.

Voorbeeld : weergave stroomregelaar

Voorbeeld : weergave tempreerapparaat

Voorbeeld : weergave droger

144

7.4 Temi+ TEMI+ is de MES die in staat is om vreemde merken van machines, oudere spuitgietmachines alsook de nieuwe WITTMANN BATTENFELD WorkCells te connecteren en te visualiseren op basis van de WITTMANN 4.0 router voor het verzamelen van informatie over de productie.

TEMI+ is ontwikkeld met een flexibele architectuur voor het integreren van verschillende apparaten. Een krachtige en robuuste industriële PC-server stuurt de TEMI+ software aan via het Ethernet LAN van de klant met het TCP/IP-communicatieprotocol. Het onboard gegevensopslagsysteem is ontworpen met HDD en SDDtechnologie om de stabiliteit van het OS en de veiligheid van de gegevens te verhogen, terwijl de toegang tot de software pagina's is mogelijk met behulp van een web-browser.

Wanneer er behoefte is aan traceerbaarheid, KPI-monitoring en productiegegevens die op slechts één machine worden opgeslagen, is

de juiste oplossing.

Stand alone oplossing /Vooraf geïnstalleerd op de machine/ Ondersteuning van WITTMANN 4.0 / "Geen training nodig/Geen netwerkverbinding nodig.

145

Verschillende modules zijn beschikbaar:

Connectiemogelijkheden :

146

Temi+ verbetert uw: -Concurrentievermogen -Transparantie -Betrouwbaarheid -Kwaliteit -Productiviteit -Kostenvermindering -Traceerbaarheid productie

Hoofdstuk 8 Veiligheid van de installaties Veiligheid wordt een steeds belangrijker hoofdstuk voor onderling verbonden systeemcomponenten. Veiligheid moet leven en gezondheid preventief beschermen. In geautomatiseerde installaties met mobiele eenheden zonder "ogen in het hoofd" is veiligheid belangrijk. Veiligheid kost geld. Maar zonder veiligheid kunnen er ongelukken gebeuren, met als gevolg ziekteverzuim, stilstand van de fabriek, niet-nakoming van de leveringsverplichtingen en een slecht imago. Intelligente beveiliging kan voldoen aan alle eisen voor weinig geld. Dit vereist ervaren personeel dat bekend is met dergelijke systemen en veiligheidseisen. Veiligheidsspecialisten die de functie van het systeem en de gevaren ervan niet kennen, verzwaren vaak te veel de eisen en maken systemen onnodig duur.

Het veiligheidshoofdstuk is bedoeld om een overzicht te geven van de problemen, verantwoordelijkheden en gevolgen.

8.1 CE Als het gaat om de veiligheid in installaties, wordt onmiddellijk de term CE gebruikt. Daarom wordt hier eerst de term CE toegelicht. De aanduiding CE is een afkorting, komt uit het Frans en wordt "CommunautĂŠs EuropĂŠennes" genoemd, wat niets anders vertaalt dan “Europese Gemeenschap".

De CE-markering op machines is geen keurmerk, maar geeft aan dat aan de wettelijke minimumeisen voor de veiligheid van machines wordt voldaan.

147

Dit symbool moet door de fabrikant/handelaar van de machine zelf worden aangebracht zonder dat dit door een officiĂŤle wettelijke instantie wordt gecontroleerd. De CE-markering moet op een duidelijk zichtbare plaats worden aangebracht en een minimumhoogte van 5 mm hebben. Het etiket moet informatie bevatten over de fabrikant, het bouwjaar en een productienummer.

De achtergrond van dit teken is een vereenvoudiging voor de grensoverschrijdende levering van projecten en machines binnen Europa. Voor CE hadden we 31 landen met 31 verschillende richtlijnen. Een internationale fabrikant moest vooraf alle nationale wet- en regelgeving van het land waaraan hij deze wilde leveren en vertalen, begrijpen en implementeren. Vandaag de dag is er met CE slechts ĂŠĂŠn richtlijn voor Europa waaraan alle landen zich moeten houden. Als een fabrikant de CE-markering op zijn systeem kan aanbrengen, kan hij het ook aan andere Europese landen leveren zonder verdere wijzigingen in de veiligheidstechniek (zie onderstaande afbeelding 2019).

148

8.2 Machinerichtlijn Een ander belangrijk concept van veiligheid is de Machinerichtlijn.

Om de CE te mogen uitgeven, moet de Machinerichtlijn, in de huidige versie de Machinerichtlijn 2006/42/EG, worden nageleefd. Deze richtlijn voor een veilig ontwerp heeft 82 pagina's in zijn huidige versie en behandelt niet alleen de verschillende gevaren, maar ook de minimumeisen voor de gebruiksaanwijzing. De verschillende gevaren bij de installaties hebben niet alleen betrekking op de gevaren tijdens het bedrijf (verbranding, snijden, verpletteren, enz.), maar ook op de gevaren tijdens de levensduur van de installatie. Van transport tot installatie en exploitatie, alsmede onderhoud tot ontmanteling en sloop van de installatie.

Alle in zijn onderverdeeld in 2 categorieĂŤn. Voltooide en niet voltooide machines.

Als een operator of fabrikant installatieonderdelen van verschillende leveranciers koopt die alleen in combinatie tot een goed functionerende installatie leiden, zijn deze aangekochte 149

componenten "Niet-voltooid". De fabrikant van deze aangekochte onvolledige systeemonderdelen mogen geen CE op hun systeemonderdeel aanbrengen, aangezien een CE alleen op een "volledig" systeem mag worden aangebracht. Uiteraard moeten deze fabrikanten ook volgens de Machinerichtlijn werken, anders kon de later aangesloten complete installatie geen CE krijgen. De fabrikanten van de niet voltooide machineonderdeel geven echter een inbouwverklaring in plaats van een conformiteitsverklaring af en is er de montagehandleiding in plaats van een gebruiksaanwijzing in de documentatie opgenomen.

Voltooide maschine Nietvoltooide machine

Veiligheidsverklaring

Dokumentatie

conformiteitsverklaring

Gebruiksaanwijzing

Inbouwverklaring

Montagehandleiding

De fabrikant of diens gemachtigde moet alvorens een niet voltooide machine in de handel te brengen, zich ervan vergewissen dat de relevante technische documenten zoals beschreven in bijlage VII deel B aanwezig zijn.

-

150

De montage handleiding Een inbouwverklaring.

8.3 Risicobeoordeling Een belangrijke stap naar het toekennen van een CE en het voldoen aan de Machinerichtlijn is een risicobeoordeling. Om gevaarlijke punten te beveiligen of te labelen, moeten ze eerst worden geïdentificeerd en op hun risico worden onderzocht. Dit gebeurt met een iteratief proces volgens EN ISO 12100 (onderstaande figuur).

De risicobeoordeling moet worden uitgevoerd vóór de levering, bij voorkeur tijdens de ontwerpfase. Een bewegend onderdeel kan

151

verbrijzeling of afschuiving veroorzaken, warmteontwikkeling kan brandwonden veroorzaken lang nadat het systeem is uitgeschakeld, elektrische stroom kan onzichtbaar op open onderdelen lopen of scherpe randen kunnen leiden tot verwondingen bij onderhoud en service. Al deze en andere punten moeten in acht worden genomen.

In principe moet in de ontwerpfase van elk onderdeel rekening worden gehouden met het gevaar voor de veiligheid tijdens de ontwerpfase. Het is belangrijk om in geval van schade een risicoevaluatie te kunnen voorleggen. Het niet opstellen van een risicobeoordeling wordt door de wetgever met grove nalatigheid bestraft. Dit voorbeeld van een individueel gevaar illustreert hoe een risicobeoordeling wordt uitgevoerd in het iteratieproces:

De volgende keuze is mogelijk voor het punt "omvang van het letsel": • geen gevolgen • Kleine gevolgen (verdere werkzaamheden mogelijk) • matig ernstige gevolgen, zonder blijvende schade • ernstige gevolgen, permanente schade mogelijk • dodelijk Voor het item "Frequentie en duur" is de volgende keuze mogelijk: • zeldzaam of van korte duur • vaak of langer (meer dan één keer per shift)

152

Op het punt "Vermijden" bestaan de volgende mogelijkheden : • mogelijk (robot in handmatige modus langzaam) • voorwaardelijk mogelijk (witte draaitafel met zicht op het draaibereik) • onmogelijk (half open riemkap W837 onzichtbaar) Bij het punt "Waarschijnlijkheid" bestaat de mogelijkheid van de volgende selectie: • laag / nauwelijks mogelijk (geen stimulans bijv. SGM-deur) • medium / zeer goed mogelijk • groot / zeer waarschijnlijk Dit selectieresultaat van ons voorbeeld wordt nu geëvalueerd in een zogenaamde risicografiek.

153

Om het rode gebied te verlaten, moeten maatregelen worden genomen om het bedienend personeel te beschermen.

Het TOP-principe moet hier worden toegepast.

Technisch = constructief, d.w.z. geen gevaar ontworpen Organisatorische beschermingsmaatregel = beschermende omheining rond gevaar Persoonlijke maatregel = sticker, opleiding, gebruiksaanwijzing 154

Met de genomen maatregelen kan nu een restrisico van 6 worden bereikt, dat binnen het groene bereik ligt. Verdere actie is niet nodig.

Deze procedure wordt toegepast op alle vastgestelde risico's en er worden tegenmaatregelen vastgesteld en uitgevoerd. De resultaten moeten door de fabrikant worden gedocumenteerd en gearchiveerd.

Bij een ongeval moet de fabrikant van het systeem het ongeval onmiddellijk en volledig voorleggen.

Als alternatief kunt u ook werken met een vereist prestatieniveau (PLr). Er wordt echter geen rekening gehouden met de waarschijnlijkheid van het optreden.

155

8.4 Significante verandering Waarom is de definitie van een belangrijke verandering belangrijk?

Bij een belangrijke wijziging moet een nieuwe risicoanalyse worden uitgevoerd, de gebruiksaanwijzing worden aangevuld en een nieuwe CE-markering worden toegekend. Dit betekent ook dat de gehele machine moet worden aangepast aan het veiligheidsniveau van de huidige EG-machinerichtlijn. Daarom moet niet alleen de uitgevoerde wijziging worden vergeleken met de Machinerichtlijn, maar moeten ook alle andere bedieningspunten van de machine worden gecontroleerd volgens de huidige stand van zaken, die mogelijk is uitgevoerd volgens een oudere versie van de Machinerichtlijn. Dit kan op sommige gebieden tot aanzienlijke extra kosten leiden of kan in het geheel niet mogelijk zijn. Daarom moet een verandering van een oudere machine altijd zorgvuldig worden overwogen.

156

Een grote verandering is alles wat de veiligheid van de machine in vraag stelt.

Deze zijn bijvoorbeeld (niet volledig): • betere prestatie • functionele wijziging • Verandering in veiligheidstechniek • Wijziging software • Laat de transportband zakken tot onder de 1000 mm.

• Duw de transportband in het systeem.

• De ruimte van de veiligheidskooi verkleinen.

Ik mag wel de machine aanpassen zonder een nieuwe CE-markering toe te kennen wat betreft alles wat de machine veiliger maakt.

Deze zijn bijvoorbeeld (niet volledig): • Extra beschermeningen aanbrengen aan de SGM (behalve aan de deur).

• Installatie van een veiligheidsschakelaar • Aanpassing aan beschermende tunnels • Het installeren van kabelgoten • Bramen aan randen verwijderen • De veiligheidsafstand vergroten

8.5 Normen De machinerichtlijn is opgenomen in de nationale wetgeving van de lidstaten. Hoe garandeert de fabrikant de voorgeschreven veiligheid?

Het is het beste om “Normen” te volgen. Deze zijn niet wettelijk verplicht en hoeven dus niet te worden nageleefd. Normen worden echter beschouwd als "state of the art". Bijvoorbeeld Veiligheid van machines - Veiligheidsafstanden ter voorkoming van het bereiken van gevaarlijke zones door bovenste en onderste ledematen EN ISO 13857. Deze heeft betrekking op veilige afstanden van gevaren in alle 157

richtingen, met het been, met de arm, enz. Het gebruik van de standaard is eenvoudiger dan het zelf meten van alle ledematen en

het testen van openingen met de mogelijkheid om vingers of handen door te steken. Bovendien is er rechtszekerheid. Als het ontwerp binnen de norm valt en er toch een geval van schade optreedt, worden normen gebruikt als "bewijs van de eerste verschijning". Als dit in acht wordt genomen, is er niets misgegaan in het ontwerp. Intentie kan niet worden beschuldigd. Aan de andere kant is het zeer moeilijk om te bewijzen dat alles correct is ontworpen als het niet volgens de normen is ontworpen en ruim onder de normafstanden is geleverd.

158

8.5.1 Onderverdeling van de normen Er wordt een onderscheid gemaakt tussen A-, B- en C-normen. A en B normen zijn algemeen geldende normen die onafhankelijk van de respectievelijke systemen geldig zijn. C-normen zijn speciale normen die alleen gelden voor bepaalde machines of machinetypes.

Norm Typ A

veiligheids-vereisten

Norm Typ B1

Individuele veiligheidsaspecten

Norm Typ B2

Beveiligingen

Norm Typ C

Machineveiligheid normen voor - Speciale machines - machinegroepen

Basisbegrippen Ontwerpprincipes Algemene veiligheidsaspecten bijv. DIN EN ISO 12100. bijv. DIN EN 1037 Voorkoming van onbedoeld starten. bijv. DIN EN 1088 Veiligheid van machines - Blokkeerinrichtingen gekoppeld aan afschermingen bijv. DIN EN ISO 201 voor spuitgietmachines

Het voordeel van C-normen is dat ze voorrang hebben op A- of Bnormen. Voor deze machinetypes hebben deskundigen in een commissie de noodzakelijke technische specificaties voor de functie van deze machine gedefinieerd, zelfs indien in strijd met de A- of Bnormen. Een handboormachine met een open draaiende boor mag niet volgens de A- en B-normen worden gebruikt. Boren zou echter niet mogelijk zijn met de nodige bescherming. Daarom bestaat er een C-norm DIN EN 12717, die deze mogelijkheid als noodzakelijk risico regelt. Bij verwijzing naar de C-norm moeten de daar beschreven oplossingen voor risicominimalisatie en de bijbehorende en bijgevoegde risicobeoordeling ook hier worden beschreven.

159

8.6 Producent / Inverkeerbrenger In het vorige hoofdstuk werd onderscheid gemaakt tussen een voltooide en een niet-voltooide machine. De leverancier kan een niet-voltooide machine aan een klant leveren. Deze onvolledige machine heeft geen CE-markering. Pas nadat alle componenten tot een functionele machine zijn samengevoegd, kan de CE-markering voor de gehele installatie worden toegekend en pas dan mag de machine worden gebruikt. Als een exploitant van een installatie de afzonderlijke componenten aankoopt en deze tijdens de exploitatie samenvoegt, is de exploitant van de installatie de persoon die de gehele installatie op de markt brengt en dus verantwoordelijk is voor de CE-toekenning. Er moet een risicoanalyse voor de gehele installatie en een gebruikershandleiding worden opgesteld. Dit kan worden gevisualiseerd voor de volgende spuitgietcel: Spuitgietmachine Producent 1 CE (enkel voor SGM) Robot Producent 2 Inbouwverklaring Veiligheidskooi Producent 3 Inbouwverklaring Transportband Producent 4 CE (enkel transportband) Geen van de 4 producenten levert het volledige systeem. Ook bij een gebruikelijke indeling in 2 fabrikanten kan het volgende worden gevisualiseerd: Spuitgietmachine Robot, veiligheidskooi , transportband

Producent 1 Producent 2

CE (enkel voor SGM) Inbouwverklaring

De leverancier van de robot kan geen CE toekennen. Zonder SGM is de installatie niet functioneel en niet veilig. De robot kan niet

160

geplaatst worden omdat de SGM klemplaat ontbreekt. De veiligheidskooi beveiligt slechts 3 zijden. De 4de zijde ontbreekt voor ingangsbeveiliging en is niet bij de levering inbegrepen. (zie fig)

In beide gevallen is de exploitant van de installatie diegene die verantwoordelijk is voor het vastleggen van de totale CE.

161

8.7 Toekenning van verantwoordelijkheden Er moet een onderscheid worden gemaakt tussen het in de handel brengen en de exploitatie van de installatie.

8.7.1 Op de markt brengen In het vorige hoofdstuk werd erop gewezen dat de exploitant van de installatie verantwoordelijk is voor het creĂŤren van de CE-markering en de gebruiksaanwijzing bij de aankoop van onderdelen van verschillende producenten. Deze verantwoordelijkheid kan contractueel worden overgedragen aan een van de producenten.

Deze zal dan de werking van de gehele installatie beschrijven, inclusief de componenten die niet van hem afkomstig zijn, de volledige documentatie samenbrengen en een volledige risicoanalyse opstellen. Deze fabrikant kan dan een CE-markering op het gehele systeem aanbrengen. Omdat de componenten van derden en de kwaliteit van de geleverde documenten niet vooraf bekend zijn, wordt dit meestal berekend als budget met uurtarief. Als uit het risico onderzoek blijkt dat er nog verbeteringen moeten worden aangebracht in de onderdelen van derden van andere fabrikanten om de veiligheid te waarborgen, is dit meestal de verantwoordelijkheid van de exploitant en op zijn kosten. Een voorbeeld hiervan is de verhoogde bescherming tegen interventies aan de SGM-bedieningszijde bij het werken met robots. De standaard veiligheidsdeur is zo hoog ontworpen dat men niet in het gebied van de matrijsplaten kan komen. Bij gebruik van de robot op de vaste plaat is meestal een verhoging nodig om het werkgebied van de robotas niet te verstoren (Fig. 1 en 2 volgende pagina). Dit vloeit dan voort uit de risicoanalyse van de opdrachtnemer. Indien deze laatste niet de leverancier van de SGM is, is hij niet verantwoordelijk voor het aanbrengen van wijzigingen aan niet door hem geleverde onderdelen of, in de meeste gevallen, moet hij dit niet doen om de garantie van de fabrikant van de SGM te verkrijgen.

162

Afb. 1

Afb. 2

163

8.7.2 Bediening van het systeem De exploitant is als enige en volledig verantwoordelijk voor de veiligheid tijdens het gebruik van het systeem en de daarmee samenhangende veiligheid van de gebruiker. Dit kan niet overgedragen worden. De CE-markering van de fabrikant houdt alleen rekening met de toestand van de installatie op het moment dat deze op de markt wordt gebracht en met de gebruikelijke gevaren die de installatie met zich meebrengt. De exploitant is nu verantwoordelijk voor het onderzoek naar specifieke operationele risico's op de werkplek en ook voor de beoordeling van eventuele restrisico's in de werkomgeving. Voorbeelden hiervan zijn bijvoorbeeld het stapelen naast de werkplek rond de machine of elektriciteitsleidingen die boven de machine lopen.

164

8.12 Conclusie De auteur is geen advocaat en geeft alleen de geleerde kennis weer vanuit het oogpunt van zijn ervaring.

In principe is het belangrijk om de volgende punten in overweging te nemen: De CE-markering is belangrijk, maar verklaart alleen de veiligheid van de installatie als leveringsconditie en alleen als installatie.

Resterende risico's zijn in de gebruikershandleiding aangegeven. De fabrikant van het systeem is hiervoor verantwoordelijk als hij een compleet systeem levert. In geval van deelleveringen van verschillende fabrikanten mag ĂŠĂŠn van de deelleveranciers de volledige CE-markering aanbrengen. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de Insider spuitgietmachine oplossing inclusief hekwerk en transportband.

Scan -> Insider video

De exploitant van het systeem is verantwoordelijk voor de veilige werking van het systeem en moet de bediener risico’s onderzoeken, documenteren en de werknemer opleiden. Dit kan niet worden overgedragen aan een producent.

De naleving van de voorschriften kan sporadisch door de wetgever worden gecontroleerd en in geval van niet-naleving kunnen sancties worden opgelegd aan de gebruiker, zelfs zonder dat zich een ongeval/incident heeft voorgedaan.

165

166

Materiaaleigenschappen: source WiBa Assist app De app "WIBA Assist" ondersteunt gebruikers bij het instellen van de machine. De waarden worden ook gebruikt voor verschillende berekeningen. Door bijvoorbeeld slechts enkele parameters in te voeren, kunnen waarden zoals koeltijd, matrijsdruk, injectiedruk, klemkracht, doseervolume of schroefsnelheid worden berekend.

Scan -> K2019 innovations

Follow us on : @wittmannbattenfeldbenelux www.wittmann-group.com

167

Abbreviation / ISO 1043 PP PP GF20 PP M20 HDPE LDPE EVA ABS SAN ASA GPPS HIPS PPE+PS PA66 PA66 GF20 PA6 PA6 GF30 PA11 PA12 PPA PC PC/ABS PC/ASA PMMA PETG transparent PETP GF20 PBT PBT GF20 POM POM PPS LCP GF30 PEEK PEI PAI PSU PESU PPSU PVDF PFA / ETFE PVC-U. PVC-rigid PVC-C PVC-P. PVC flexible CA. CAB. CP PLA TPE-V TPU <95 Shore A TPU >95 Shore A

168

Polymer Polypropylene Polypropylene with glasfiber Polypropylene with mineral high density Polyethylene low density Polyethylen Ethylen Vinylacetate Acrylnitril-Butadien-Styrol Styrolacrylnitril Acrylester-Styrol-Acrylnitril General Purpose Polystyrene High Impact Polystyrene modified PPE with Polystyrene. PPO Polyamide 66 Polyamide 66 with glasfiber Polyamide 6 Polyamide 6 with glasfiber Polyamide 11 Polyamide 12 Polyphtalamide Polycarbonate Polycarbonate/ABS Blend Polycarbonate/ASA Blend Polymethylmethacrylate Polyethylene terephtalate PET with Glasfiber Polybutylene terephtalate PBT with Glasfiber Polyoxymethylene Homopolymer Polyoxymethylene Copolymer Polyphenylenesulfide Liquid Crystal Polymer Polyetheretherketone Polyetherimide Polyamidimide Polysulfone Polyethersulfone Polyphenylsulfone Polyvinylidenfluoride Perfluoroalkoxy PVC rigid PVC chlorinated PVC flexible Celluloseester Polylactic Acid Thermoplastic Elastomers vulcanisated thermoplastic Polyurethane thermoplastic Polyurethane

Structure semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline amorphous amorphous amorphous amorphous amorphous semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline amorphous amorphous amorphous amorphous semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline amorphous amorphous amorphous amorphous amorphous semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline semi-crystalline amorphous amorphous Structure Structure Structure

Density g/cm³ 0,9 1,05 1,04 0,96 0,92 0,92 1,05 1,05 1,07 1,04 1,05 1,08 1,14 1,29 1,13 1,36 1,03 1,03 1,52 1,2 1,15 1,16 1,18 1,27 1,46 1,3 1,48 1,42 1,41 1,35 1,4 1,29 1,32 1,47 1,24 1,37 1,3 1,77 2,15 1,37 1,37 1,29 1,23 1,25 0,97 1,19 1,2

Melt density g/cm³ 0,73 0,85 0,96 0,73 0,75 0,75 0,95 0,98 0,94 0,93 0,96 0,9 0,97 1,03 0,96 1,08 0,97 0,97 1,3 1,01 0,97 0,98 1,06 1,1 1,25 1,11 1,32 1,15 1,2 1,15 1,17 1,08 1,14 1,25 1,16 1,14 1,08 1,25 1,49 1,2 1,2 1,2 1,1 1,05 0,85 0,99 1

Thermal Diffusivity aeff mm²/s 0,066 0,075 0,075 0,092 0,09 0,09 0,083 0,085 0,085 0,085 0,09 0,082 0,086 0,089 0,083 0,083 0,09 0,09 0,09 0,107 0,092 0,094 0,075 0,09 0,08 0,09 0,095 0,057 0,057 0,09 0,09 0,09 0,11 0,12 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,071 0,071 0,092 0,086 0,07 0,08 0,08 0,08

Suggested Max. Melt Melt Mean Peripheral Maximal Temperat Temperat Mould Ejection Screw Hold up ure ure Temperature Temperature Speed time °C °C °C °C m/s² min 200-260 230 20-60 90 0,7 4-8 200-260 230 20-60 100 0,7 4-8 200-260 230 20-60 100 0,7 4-8 210-300 240 20-50 85 0,7 4-12 190-220 210 20-30 70 0,7 4-12 150-220 185 10-40 60 0,6 4-10 200-260 230 40-80 80 0,6 4-8 200-260 230 40-80 80 0,6 4-8 220-260 240 40-80 80 0,6 4-8 200-280 230 20-80 80 0,7 4-8 200-240 220 20-60 80 0,7 4-8 250-300 275 55-100 90 0,15 2-6 270-290 280 40-90 140 0,4 4-8 285-305 280 70-120 150 0,2 4-8 260-280 270 50-90 140 0,4 4-8 260-280 270 70-120 150 0,2 4-8 200-250 230 30-40 140 0,6 4-8 200-250 225 30-40 140 0,6 4-8 315-340 325 80-160 170 0,2 4-8 280-320 300 70-120 130 0,3 4-10 250-290 270 70-100 110 0,2 4-8 250-290 270 70-100 110 0,2 4-8 210-240 225 40-80 75 0,2 4-8 250-280 265 90-140 60 0,5 6-10 280-300 290 90-140 150 0,2 6-10 240-260 250 20-80 120 0,3 6-10 240-260 250 30-130 140 0,2 6-10 210-220 215 80-100 120 0,2 4-6 190-230 205 80-120 120 0,3 4-6 300-350 320 130-150 160 0,4 2-5 290-370 330 30-150 220 0,3 5-10 365-390 380 160-200 200 0,1 4-7 340-425 380 70-180 190 0,15 6-10 330-360 345 200-230 240 0,2 2-5 330-390 360 120-160 175 0,15 2-10 340-390 365 120-190 200 0,15 2-10 340-390 365 120-180 190 0,15 2-10 200-250 225 50-90 100 0,2 3-8 345-385 365 150-260 135 0,15 5-15 170-210 190 20-60 60 0,15 3-6 170-210 190 20-60 60 0,15 3-6 160-190 175 20-60 60 0,15 3-6 180-220 200 50-80 90 0,6 2-10 180-240 210 20-100 100 0,2 2-6 190-230 210 10-50 60 0,3 4-8 190-205 200 20-40 60 0,2 8-10 215-235 220 20-40 70 0,2 8-10

Specific Back Suggested Pressure Injection Speed bar 50-200 medium-high 50-200 medium-high 50-200 medium-high 15-45 medium-high 15-45 medium-high 15-45 low 70-150 medium 30-90 medium 30-90 medium 100-200 medium-high 100-200 medium-high 60-80 medium-high 50-150 medium-high 50-150 low-medium 70-120 medium-high 70-120 low-medium 50-150 medium-high 50-150 medium-high 50-120 medium 50-150 medium-high 50-150 medium-high 50-150 medium-high 30-90 low-medium 10-120 low-medium 70-120 medium-high 70-120 medium-high 70-120 medium-high 30-90 medium 30-90 medium 15-30 medium-high 0-30 medium-high 20-50 medium 40-80 20-50 medium-high 80-120 30-80 50-100 50-100 50-100 low 70-200 low 70-200 low 70-200 low 80-100 medium-high 5-10 medium-high 50-100 high 30-90 low 30-90 low

Drying Time h 1 1 1 1 1 1-2 1-2 1-4 2-4 2-3 1-3 3-8 2-4 2-4 2-4 2-4 4 4 6-8 2-4 2-4 2-4 3-4 4 4 2-4 2-4 2 2 2-4 2-8 2-3 2-7 8-24 3-4 3-4 3-4 2

Drying Temperat ure °C 80 80 80 80 80 70 80-100 70-90 75-100 60-80 60-80 70-110 80 80 80 80 80-90 80-90 100 120 90-110 90-110 70-80 120 120 110-130 110-130 80 80 110-120 120-180 150-160 120-150 150 120-160 130-170 140 80

1 1 1 2-3 4-8 3-4 2-3 2-3

60-80 60-80 60-80 60 50-80 70-80 80-90 90-120

169

Dit boek is een vertaalde versie van het door Wittmann in het Duits uitgebrachte boek uit 2018 met aanpassingen naar de recente ontwikkelingen binnen de firma. Het is een bondige samenvatting van randapparatuur en processen rondom het spuitgieten.

Contact : Wittmann Battenfeld Benelux NV De Vunt 9 BE-3220 Holsbeek, BelgiĂŤ info@wittmann-group.be Tel : + 32 16 55 11 80

The WITTMANN Group is a worldwide leader in the production of injection molding machines, robots and auxiliaries for the plastics processing industry, headquartered in Vienna/Austria and consisting of two main divisions: WITTMANN BATTENFELD and WITTMANN. The companies of the group jointly operate eight production plants in five countries, and with their additional sales and service companies they are active on all important plastics markets around the world.

WITTMANN BATTENFELD pursues the further expansion of its market position as an injection molding machine manufacturer and specialist for state-of-the-art process technologies. As a supplier of comprehensive, modern machine technology in modular design, the company meets both present and future market demands for plastics injection molding equipment.

The WITTMANN product portfolio includes robots and automation systems, material handling systems, dryers, gravimetric and volumetric blenders, granulators, temperature controllers and chillers. With this diversified range of auxiliary appliances, WITTMANN offers plastics processors complete solutions to cover all production requirements, ranging from independent production cells to completely integrated plant-wide systems.

The syndication of the various segments under the umbrella of the WITTMANN Group has led to complete connectivity between the various product lines, for the benefit of plastics processors with an increasing demand for seamless integration of processing machinery with automation and auxiliaries.

170