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淺談高品質管材押出的材料處理技術
日期: 2009-01-05
 
      位於德國Ispringen的Werner Koch機械技術公司為位於德國的Hambruecken的Linhardt金屬製品公司更新了整套聚合物粒料供應系統,作為其生產擴建的一部分。一種過程視覺化的新型中央傳輸單元通過Koch公司專利的Navigator材料管理系統將外部料斗和內部料斗與押出機的加料混合系統連接起來。
 
      為了滿足化妝品行業對高品質管材(題圖照片)日益增長的需求,對現有的生產裝置進行了擴建,從包括五條押出線及相應供應系統擴大到再增加五台主押出機、一台共押出機和一個新型中央傳輸單元。管材由幾種不同的基礎組分製成,在實際押出過程後有多個後續加工步驟。在生產線的末端,成品及印刷好的管材被密封、加蓋並包裝。
 
可靠和清潔的材料導航系統
 
      聚合物粒料的處理在押出中非常重要。首先,材料配方必須正確無誤地加入。另外材料的撕裂可能會導致較多的機器重啟次數,從而產生相當大的費用。目前在Hambruecken,材料從三個外部料斗通過傳輸帶進入Koch公司的自動材料進料系統,即新型“Navigator”傳輸單元。Navigator配有20種材料和機器生產線,它可以把所需材料與機器所需數量相結合,完成傳輸並全自動徹底清潔接頭部位。這樣可保證在下一次傳輸時,不會有錯誤的材料或灰塵進入機器。對於不儲存在料斗中的少量材料,通過容器最多可以額外再增加五種材料。如果Linhardt公司以後需要增加材料品種或機器,Navigator可以輕易地擴展到最多包括24種材料和機器生產線。
 
      Navigator是這樣工作的:材料通過傳輸帶直接從裝材料的容器或外部料斗輸送進Navigator。通向押出機的管線在Navigator的一邊,而按機器分配的傳輸帶則在另一邊—— 每一個需求點一條傳輸線。然後兩條線在中間相遇,傳輸開始前會再檢查一次。傳輸完成後,下一次傳輸前會清潔狹窄的接頭部位。這樣首先保證任何機器都能接觸任意一種材料,其次機器傳輸線上不會有上一種材料的殘餘物。這對於化妝品和藥品行業尤其重要。
 
在機器上進行混合並加料
 
      一般來說,押出機加工兩種主要組分,以及最多兩種次要組分,在分批混合器中計量混合。在這種情況下,混合直接在押出機的入口區域發生(圖1)。五條押出生產線中的一條由兩台主押出機和兩台共押出機組成,用於次要組分 —— 就是在這堨芠ㄕh層管材。配方以及計量混合系統的所有重要加工參數都由Koch的MCM控制單元來進行設定和管理(圖2)。除了可記憶100種配方外,這一控制單元介面非常友好,有校正模式可以在稱重後自動計算加料時間。操作者只需要簡單地輸入百分比 ——MCM控制單元就會自動計算所需的加料時間。
 
透明的製造過程
 
      品質缺陷在任何行業中都代表高成本風險。相應的,製造工廠越來越致力於產品品質及可追蹤性。為了確保Linhardt公司生產的無缺陷監控,中央供應系統結合了過程視覺化控制。這一可視系統 — 同樣來自Koch ——允許通過電腦監控整個材料系統。現有的設備部件被完全集成進了新系統的控制技術。可視系統允許操作者在現場或後臺辦公區域獲取所有資料資訊。
 
      主控制站的即時加工圖像顯示意味著可以追蹤並記錄從外部料斗到混合器的整個生產週期。所有的相關參數,如傳輸時間、材料在Navigator工作站中的分佈或混合器的加料配方都可以在這個控制站進行設定、檢查和監控,這樣Hambruecken工廠擴建後使得通過品質保證的材料可與傳輸系統配合。在這個加工過程中,Koch公司的視覺化系統與Linhardt公司現有的PPS系統互通,因此保證了只有通過測試和確認後的材料才能進入加工環節。
 
沒有停機時間的擴建
 
      多年來,Linhardt公司的生產線一直在現有的全自動Koch傳輸系統保護之下。在第二套傳輸系統建設時,出於節省空間的考慮,新交付的Navigator被安裝在已經正常運營很多年、現有Navigator系統上方的平臺上(圖3)。為了保證擴建過程中不影響生產,Koch和Linhardt是一個接一個地逐次地將單個部件組合起來。“我們在二次建設過程中幾乎沒有停機,” Linhardt 公司的技術經理Horst Soder非常高興地談論起這次成功的安裝調試,大家都很配合,付出了大量的努力。“Koch系統自調試以來一直正常生產。”Soder先生特別提到。
 
敏感型產品的潔淨室環境
 
      在Hambruecken工廠,傳輸粒料所需的真空由兩台7.5kW的中央潤滑旋葉真空泵提供,每小時可以傳輸最多350kg材料,距離最遠為100米。通過這樣的方式,具有合適橫截面和彎頭的真空泵可提供平緩的材料傳輸,從而避免形成“拉絲”。中央傳輸系統有一個備用泵交替工作,它也與現有系統相連。備用泵可以向兩個系統提供真空。
 
      全自動的中央安全篩檢程式安裝在真空泵的上游。它可以在傳輸氣流散發到大氣前,除去其中大於2祄的雜質,因此該系統可以滿足壓縮空氣最苛刻的純度要求,無需採取額外措施就能滿足潔淨室條件。這對於化妝品行業敏感性加工製造非常重要。
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