Streckblasmaschine: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 22. Mai 2019, 07:38 Uhr

Die Maschinenübersicht

• Kühler
• Blasmodul
• Heizmodul
• Preformförderer
• Recksystem
• Übergabemodul
• Streckblasprozess

Der Preformförderer fördert die Preform aus den Stahlboxen in die Streckblasmaschine wie folgt:

Heizmodul

Durch den Heiztunnel werden Preforms auf rotierenden Dornen transportiert, während des Transportes durch den Ofen, drehen sich die Preforms um die eigene Achse. Die Preforms werden durch Die NIR Strahlung konditioniert. Der Heizprozess wird zentral gesteuert und überwacht.

Funktionsprinzip Heizkasten

Der Strahler wird durch Luftstrom gekühlt. Der Strahler und die entgegen gesetzter reflektierender Oberfläche definieren eine Heizfläche. Alle Strahler haben den gleichen Abstand (Geringer horizontaler Abstand) zum Preform und es gibt einen geringen vertikalen Abstand zwischen den Strahlern. Die Strahlerleistungen liegen bei 2500- 3500 Watt, diese ist abhängig von der Ofenauslegung. Durch eine kleine Bohrung im Reflektorblech kann der Preform, wenn nötig an der Oberfläche gekühlt werden.

Funktionsprinzip des Lüfterkastens

Erhitzen der Preform mit Linear Strahler

Der Lüfterkasten ist für die Kühlung der Preformoberfläche nötig, dies geschieht über kleine Löcher im Lüfterkasten – Luftaustausch/Kovektion. Dieser Prozess ist notwendig für eine bessere Wärmedurchdringung bei dickwandigen Preforms, durch Kühlung der Oberfläche im Wechsel mit Erwärmung. Dieser Vorgang kann mit der Luftdusche kombiniert werden. Mit der Luftdusche können kritische Stellen des Preforms gezielt gekühlt werden. Pro Heizkastenposition sind maximal 2 Luftduschen möglich. Sie sind verstellbar in der Höhe und im Durchfluss der Kühlluft.

Linearstrahler

In diesen Backen findet der eigentliche Streckblasprozess statt

Ein Linearstrahler ist von der Prozessseite betrachtet der Gegenspieler zur Luftdusche. Mit dem Linearstrahler kann ein bestimmter Bereich erwärmt werden. Der Fokus beträgt wenige Millimeter. Die Strahlerleistung liegt bei 4000W. Der Abstand zur Preformoberfläche kann über eine Skala abgelesen und verstellt werden. Über eine weitere Skala an der Seite des Linearstrahler kann der Winkel zur Preformoberfläche abgelesen und verstellt werden.

Streckblasprozess

Bei der Herstellung von Hohlkörpern im Streckblasverfahren (Zwei-Stufen-Verfahren) werden die angelieferten Vorformlinge (Preform) im ersten Verfahrensschritt im Heizofen auf die Verarbeitungstemperatur von 90 bis 120 °C temperiert. Der damit zähflüssig gewordene Kunststoff kann in der Preform im zweiten Arbeitsgang, dem Streckblasen, ausgeformt werden. Die Bereiche um die Mündung bleiben durch Kühleinheiten geschützt, um eine Verformung des Mündungsbereichs mit Gewinde und des Trag-/Transportrings zu verhindern. Es folgen einzelne Ausgleichszeiten, während derer die Prefoms nicht weiter erwärmt werden, sondern ein Temperaturausgleich über die gesamte Wanddicke erfolgt. Im zweiten Verfahrensschritt findet im Blasrad der Streckblasmaschine der eigentliche Ausformprozess der Kunststoffflasche statt. Dazu werden die temperierten Preforms an die Blasformen übergeben. Die Blasformen aus Aluminium oder Stahl sind gemäß dem gewünschten Design als Negativform ausgeführt und verfügen über eine Wasserkühlung. Sobald die Blasform mit einer vortemperierten Preform bestückt und verschlossen ist, beginnt der Verstreckprozess. Dazu wird eine Reckstange von oben in die Mündung der Preform eingeführt, so dass die Preform mechanisch in die Länge verstreckt wird. Anschließend erfolgt die Druckausformung, wodurch das PET-Material an die Wände der Blasform gepresst wird und dort die endgültigen Konturen erhält. Es werden je nach Flaschengröße und Preformqualität Druckprofile von 7 bis 15 bar (Vorblasdruck) und bis zu 36 bar (Fertigblasdruck) angelegt. Die Wasserkühlung der Blasform sorgt für schnelles Erkalten der nun ausgeformten Flaschen. Nach einer Druckentlastung wird die Blasstation geöffnet und die fertig geblasene Flasche wird über ein Fördersystem aus der Maschine transportiert.Streckblasmaschinen werden als Linearmaschinen oder als Rundläufermaschinen konzipiert. Linearmaschinen verfügen über eine stationäre Blasstation mit bis zu sechs Blasformen (Kavitäten), die taktweise im Temperier- und Ausformprozess verschoben werden. Rundläufermaschinen nutzen nach dem Aufheizen der Preforms im Heizofen eine Maschinenkonstruktion in Karussellausführung als Blasrad, die mit der je nach Leistung erforderlichen Anzahl an Blasformen bestückt ist. Großvolumige Behälter ab 3 Liter Fassungsvermögen werden nur in Linearmaschinen hergestellt, da die Beschleunigungskräfte im Karussellbetrieb beim Öffnen und Schließen der dann sehr großformatigen Blasformen nur schwer beherrschbar sind. Je nach Behältervolumen erreichen die Streckblasmaschinen Leistungen zwischen 1.000 Flaschen pro Stunde bis 2.250 Flaschen pro Stunde und Blasstation. Linearmaschinen werden mit ein bis sechs Blasstationen ausgerüstet. Die Größe einer Streckblasmaschine im Rundlaufkonzept reicht von vier bis zu 40 Blasstationen.

Reckstange

Der vorher erhitze Rohling wird von dem Heiztunnel, der eine Temperatur von 130°C hat, zu dem Blasrad gefahren und dann anschließen zum Recksystem. Der Preform wird mit der Reckstange gestreckt. Die Reckstange fährt langsam in den Preform rein bis kurz vor dem Boden. Dabei ist wichtig das der Boden nicht berührt wird, da die Preform sonst beschädigt wird. Nachdem die Reckstange in die richtige Position gefahren ist, wird der Preform das erste Mal mit 10 bar (P1 Druck) aufgeblasen. Dies nennt man vorformen. Bei dem zweiten Blasvorgang, welcher mit 30 bar (P2 Druck) durchgeführt wird, erlangt der Preform seine Endgültige Form.

Das Übergabemodul

Hinter dem Blasrad befindet sich in der Nähe der Flaschenbodenerkennung ein Übergabemodul. Es gib zwei Übergabenmodul, einmal beim Ofen in Richtung Blasrad, dort befindet sich der TR „Transferer Preforms“. Das andere befindet sich bei dem Blasrad Richtung Flaschenauswerfer das ist der TB „Transfer Bottles“. Das Übergabemodul hat eine Kurvensteuerung mit einer Armspreizung und Vor- und Rückbewegung der Zangen.

Produktfehler und Produktionsstörungen einer PET-Flasche

Reckstange trifft auf Flaschenwand während dem Streckblasprozess

• Verformung der Flasche durch zu wenig Hitze.
• “Blinde“ Stellen durch zu viel Hitze.
• Kein Komplettes aufblasen durch Druckabfall.
• Löcher durch die Reckstange die, die Flasche berührt.
• Reißen der Flasche durch Temperaturschwankungen im Material.
• Schmelzen der Flasche oder des Bodens durch schlechte Kühlung.
• Volumenänderung durch zu hohe Blastemperatur und ungenügende Abkühlung.
• Weißbruch durch überstrecktes Material aufgrund einer zu hohen Reckgeschwindigkeit oder schlechtes PET-Material.
• Preforms kommen zu kalt in die Maschine.
• Heizmodul wurde durch z.B. öffnen des Hallentores zu stark abgekühlt.
• Bei zu hoher Luftfeuchtigkeit können Kondensationstropfen Spuren auf der Flasche hinterlassen.
• Wenn Preforms verschiedener Hersteller und oder verschiedenem Alter gemischt werden treten die Produktfehler häufiger auf, da jeder Rohling sein eigenes Rezept hat.

Prozesseinstellungen

In den Prozesseinstellungen werden Prozessrelevante Parameter erstellt. Darunter fallen folgende Parameter:

Heizprofil: Temperatursollwert, Reckgeschwindigkeit, Heizleistung, Maschinengeschwindigkeit Wandstärke der PET Flasche

Heizkastenkonfiguration: Heizsteuerung, Heizprofil, Blastemperatur, Heizleistung

Reglung der Preformtemperatur: Heizung. Freigabetemperaturen, Luftdusche Grundregeln der Materialverteilung: Vorrecken Druck P1, P2, Heizprofil Blasprozess

Recken: Preformlänge, Flaschenhöhe, Gewichtsverteilungen

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