Eine neue Technologie für Plattendüsen von Nordson Extrusion Dies Industries, Chippewa Falls (USA), ermöglicht es Herstellern, die Produktstärke in wenigen Minuten zu ändern, den erhältlichen Plattenstärkenbereich zu erweitern und dies […]
Mit dem Smartgap-System kann die Stärke von Platten in wenigen Minuten geändert werden. (Foto: Nordson EDI)
Eine neue Technologie für Plattendüsen von Nordson Extrusion Dies Industries, Chippewa Falls (USA), ermöglicht es Herstellern, die Produktstärke in wenigen Minuten zu ändern, den erhältlichen Plattenstärkenbereich zu erweitern und dies bei gleichzeitiger Verbesserung der Plattenmaterialqualität.
Unter dem Namen Smartgap nutzt das neue System einen an einem einzigen Punkt einzustellenden Justiermechanismus, der den Lippenspalt ändert und gleichzeitig die Länge des Liplands so anpasst, dass die besten Bedingungen für die neu eingestellte Produktstärke vorliegen, wenn das Plattenmaterial aus der Düse austritt. Das Lipland ist der letzte Spalt in der Düse, der den Ausgang der Lippe bildet. Durch eine erstmalige mechanische Kopplung der Justierung dieser zwei entscheidenden Prozessvariablen sorgt das Smartgap-System für eine ordnungsgemäße Einstellung der Düse und vermeidet erheblichen Zeitverbrauch bei der Einstellung der gewünschten Eigenschaften des Plattenmaterials.
Der an einem einzigen Punkt einzustellende Justiermechanismus ändert den Lippenspalt und gleichzeitig die Länge des Liplands. (Foto: Nordson EDI)
Das nur bei neuen Düsen verfügbare Smartgap-System macht Schluss mit den langen Stillstandzeiten bei Änderungen an den Lippenkomponenten, die bei Auftragswechseln oftmals notwendig waren, und erledigt die nötigen Anpassungen, die früher zwei oder mehr Stunden dauerten, in wenigen Minuten. Darüber hinaus wurden frühere Einschränkungen des Produktstärkebereichs aufgrund der mit der Düsenmodifikation verbundenen Komplexitäten beseitigt; das System ermöglicht Einstellungen des Düsenspalts über einen Bereich von 10,2 mm, sodass die Verarbeiter mit mehreren Produktwechseln pro Tag effizient arbeiten können. Gleichzeitig verbessert das System die Produktqualität und -konsistenz, unter anderem auch dadurch, dass es die Lippenflächen und Liplands bei Änderungen der Produktstärke parallel hält.
Automatische Korrektur des Liplands
Das Smartgap-System korrigiert bei Änderungen des Lippenaustrittsspalts das Lipland, um dünnem Plattenmaterial (links), Plattenmaterial mittlerer Stärke (Mitte) und dickem Plattenmaterial (rechts) gerecht zu werden. (Fotos: Nordson EDI)
Die Bediener starten die Produktstärkeänderung im laufenden Betrieb , indem sie den Justiermechanismus am Ende der Düse verstellen, um eine neue Einstellung für den Lippenspalt vorzunehmen. Die Länge des Liplands wird zur selben Zeit je nach Soll-Produktstärke bei Bedarf automatisch korrigiert. Daher ist das Lipland bei dünnen Platten kurz, was hilft, den Staudruck bei kleineren Düsenspalten zu kontrollieren, Verformungen reduziert und die Notwendigkeit verringert, das Endprodukt zu recken. Bei Platten mittlerer Stärke verändert sich das Lipland von kurz in mittellang. Dies sorgt für ausreichend Druck für wirksame Korrekturen an der flexiblen Lippe der Düse und hilft, das Aufschwellen des Extrudats zu verringern. Bei dicken Platten fährt das Lipland auf die volle Länge aus, was den Staudruck großer Lippenspalte erhöht und hilft, das Aufschwellen des Extrudats zu verringern.
Vor der Entwicklung des Smartgap-Systems gab es zwei Methoden, um den Lippenspalt zu ändern. Die einfachste bestand darin, die flexible obere Lippe der Düse zu verstellen. Diese hat einen beschränkten Stärkeänderungsbereich, erfordert mehrere Einstellungen entlang der Düsenbreite und führt zu längeren Stillstandszeiten beim Wechseln einer austauschbaren unteren oder festen Lippe, um eine schrittweise Änderung des Liplands und des Lippenspalts zu bewirken.
Bei einer neueren Methode wird ein Ein-Punkt-Justiersystem wie z. B. das Fastgap von Nordson EDI verwendet, um die feste Lippe zu biegen, was den Einstellbereich vergrößert, das Lipland selbst aber nicht anpasst – mit der Folge, dass das verwendete Lipland ein Kompromiss mittlerer Länge ist.
Das Verbiegen der Düsenlippen über erhebliche Distanzen führt zu Liplands, die nicht parallel sind, und das bewirkt eine unerwünschte divergente oder konvergente Geometrie des Fließpfades. Dies kann bestimmte Probleme erhöhen, darunter z. B. Verunreinigungen an der Lippe, die zu Streifen führen können. Ohne Vorrichtung für eine Anpassung des Liplands oder wenn das Verfahren zur Anpassung des Liplands zu zeitraubend ist, haben die Verarbeiter oftmals mit der Qualität des hergestellten Plattenmaterials zu kämpfen. Dies gilt insbesondere am dünneren und dickeren Ende ihres Produktstärkebereichs, wo ein mittellanges Lipland weniger geeignet ist.
Verbesserungen bei der Qualität und Konsistenz
Die Smartgap-Technologie vermeidet nicht nur lange Stillstandszeiten und erweitert den Produktstärkebereich, sondern bietet auch weitere Vorteile:
Übermäßige Plattenmaterialschrumpfung wird vermieden. Da es jetzt einfacher ist, kleinere Lippenaustrittsspalte einzustellen, müssen die Verarbeiter nicht mehr so viel recken, um die Sollstärke zu erreichen. Folglich ist das Plattenmaterial weniger stark ausgerichtet, sodass es später weniger Probleme mit Schrumpfung gibt.
Engere Toleranzen und besser flach liegendes Plattenmaterial. Jetzt, wo es für kleine und große Lippenaustrittsspalte passendere Lipland-Längen gibt, kann die flexible Lippe wirksamer ihre Aufgabe erfüllen, das Stärkenprofil fein einzustellen. Zusätzlich verhindert ein richtiges Verhältnis zwischen Lipland und Lippenaustrittsspalt ein übermäßiges Aufschwellen des Extrudats, das zu sichtbaren Mängeln in Form von Wellen führt. Eine verbesserte Lippengeometrie bewirkt darüber hinaus eine vollständiger entwickelte Strömung, was in einer einheitlicheren Ausrichtung und weniger Verwerfungen resultiert.
Bessere Optik. Durch geringeres Aufschwellen des Extrudats werden außerdem Streifen vermieden, und die Verschmutzungsneigung der Innenflächen des Austrittsspalts wird verringert. Mängel aufgrund eines zu kleinen Düsenspalts wie z. B. „Haifischhaut“ können vermieden werden, indem man Systeme verwendet, die eine gute Steuerung der Produktstärke bei größeren Düsenspalten erlauben.
Bessere Funktion des externen Decklings. Da das SmartGap-System die Lippenkomponenten verschiebt, statt sie durch einen Bogen zu biegen, bleiben die Liplands parallel und die Innenflächen des Austrittsspalts sind eben und normal. Dies sorgt für eine entsprechende Lippengeometrie zum Gebrauch mit externen Decklingsystemen, da die Deckling-Dichtungen nicht an unregelmäßige Austrittsspalt-Innenflächen angepasst werden müssen. Das Ergebnis ist, dass externe Deckling-Systeme besser abdichten und weniger Instandhaltung erfordern.
