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Bausano - Plastic extrusion machines

Bausano ist ein führendes Unternehmen im Bereich der Kunststoffextrusion.
Um diese führende Stellung beizubehalten und für die Zukunft gewappnet zu sein, baut Bausano auf die Partnerschaft mit Unternehmen wie Gefran.
Dank seiner jahrzehntelangen Erfahrung auf dem Kunststoffmarkt, seiner breiten Palette von spezifischen, technisch hochentwickelten Produkten und schließlich seiner Fähigkeit, Komplettlösungen liefern zu können, versetzt Gefran das Unternehmen Bausano in die Lage, sich vollständig auf sein Kerngeschäft, also Planung und Konstruktion, zu konzentrieren..

Der Kunde

Das in der Provinz Turin ansässige Unternehmen Bausano & Figli S.p.A. wurde 1946 gegründet. Es ist auf die Herstellung von Doppelschneckenextrudern für Kunststoffe spezialisiert.

1982 hat das Unternehmen ein revolutionäres Antriebssystem mit der Bezeichnung „Multidrive” patentiert, das mit vier Motoren pro Maschine arbeitet, so dass die Drehmomentbelastung der einzelnen Motoren auf ein Viertel reduziert ist.

Bausano liefert außerdem alle für die Extrusion erforderlichen zusätzlichen Einrichtungen wie Kalibriertisch, Kühlstrecke, Abzug und Granulierer.

Das vollständige Angebot, der ausgezeichnete Kundendienst und die ständige Forschung und Entwicklung im Dienste der Wertschöpfung beim Kunden haben Bausano zu einem weltweit führenden Unternehmen seiner Branche gemacht.

Das Verfahren

Die Extrusion - in diesem Fall die Profilextrusion - ist ein Kunststoffverarbeitungsverfahren, mit dem Material mit konstantem Querschnitt wie Rohre, Platten oder Profile hergestellt werden können, indem eine Schneckenwelle in einem Zylinder die zähflüssige Kunststoffmasse durch ein Profil drückt.

Die Doppelschneckenextruder sind eine komplexere Variante, bei der die ineinandergreifenden Schnecken auch gegenläufig drehen können, wie es bei den Maschinen von Bausano der Fall ist. Sie eignen sich ideal zum Recycling von Kunststoffen und werden zur Herstellung von Behältern für medizinische Produkte, von Profilen für Türen und Fenster sowie von kleinen bis großen Rohren eingesetzt.

Bei den Produktionsanlagen für Platten, Rohre und allgemein Extrusionsprodukte, bei denen die Materialeigenschaften (Wanddicke, Dichte usw.) wichtig für die Qualität des Endprodukts sind, kommt der Messung und Kontrolle der Temperatur und des Massedrucks eine besondere Bedeutung zu, da hierdurch die Fließfähigkeit des geschmolzenen Polymers beurteilt werden kann.

Das Problem

Die Firma Bausano produziert verschiedene Maschinen und Extrusionsanlagen für die Herstellung von Rohren, normalen und verstärkten Schläuchen, Wellrohren, Profilen für das Bauwesen und die Industrie, Profilen für Türen und Fenster, kalandrierten Folien und Platten sowie Medizinprodukten, Maschinen zum Granulieren und zur Aufbereitung von Abfällen und Anlagen für PVC-Hartschaumplatten.

Die Produktion ist sehr variabel, so dass das Unternehmen aus Turin die flexible Automation der Maschinen garantieren muss, um die Extruder für die verschiedenen Märkte herzustellen.

Überdies ist bei einem Extruder der Energieverbrauch zu berücksichtigen, der zwar keinen Einfluss auf die Produktqualität, aber wohl auf die Kosten und die Umweltverträglichkeit hat.

Die Lösung

 

Automation

Gefran hat Bausano eine Automatisierungslösung der Serie „Modula Integrierte Maschinensteuerung” vorgeschlagen, d.h. eine komplette Maschinensteuerung, die programmierbare Logikfunktionen, eine grafische Benutzeroberfläche und E/A-Module mit CANopen-Anbindung umfasst.

Diese modulare HW-Lösung gestattet die bedarfsgerechte Anpassung der Anzahl und des Typs der Ein- und Ausgänge und die Wahl der grafischen Benutzeroberfläche (10” oder 15”), ohne das Projekt auf den Kopf stellen oder neu aufsetzen zu müssen.

Die zugehörige Software ist skalierbar und erlaubt nicht nur die komplette Steuerung des Extrusionsprozesses, sondern bietet auch einige intelligente Funktionen wie die Berechnung der Stromaufnahme und die effiziente Steuerung der Heizzonen mit einem Multiplexer.

 

Sensoren

Um die präzise Kontrolle des Massedrucks zu gewährleisten, hat Bausano einen Massedruckaufnehmer der Serie M3 von Gefran installiert. Dieser Sensor kann den Massedruck bei Temperaturen bis 400°C messen. Das Funktionsprinzip basiert auf der hydraulischen Übertragung des Drucks mit Hilfe einer Druckmittlerflüssigkeit mit einem niedrigen Kompressibilitätskoeffizienten.

Um ein zuverlässiges und komplettes Abbild der Temperaturen in den wichtigen Zonen der Anlage zu erhalten, verwendet Bausano die Thermoelemente der Serie TC5 von Gefran, die eigens für den Einsatz in der Kunststoffindustrie entwickelt wurden.
Zum Messen der Gegenkraft zum Extrusionsdruck verlässt sich Bausano auf die Kraftmessaufnehmer der Serie CC von Gefran, wodurch die genauere Prozesssteuerung gewährleistet wird. Diese Ausführungen werden in Kontakt mit den Drucklagern angebracht und messen eine Kraft, deren Wert sich  nach angemessener Korrektur auf das Produkt aus Extrusionsdruck und Fläche der Schnecke zurückführen lässt.

 

Antriebstechnik

Die Steuerung aller Antriebe der Extrusionsanlagen  von Bausano erfolgt mit den vektorgeregelten Frequenzumrichtern der Serie ADV200 von Gefran.

Die Gruppe aus vier Motoren für die Drehung der ineinandergreifenden und gegenläufigen Schnecken des exklusiven Doppelschneckenextrusionssystems „Multidrive 4 X 2” wird von einem einzigen Frequenzumrichter ADV200 gesteuert, der sowohl den Strom als auch die Drehzahl regelt. Je nach Maschinentyp kann die Leistung von 18,5 kW bis 160 kW betragen.

Die ADV200 mit Leistungen von 3 kW bis 5,5 kW werden auch zum Steuern der Hilfsmotoren der Extrusionsanlage, also für die Abzüge, die Schneidemaschinen und die Dosierer, verwendet. Die Drehzahlen und Rampen aller dieser Motoren werden mit Hilfe der speziellen Funktionen des Frequenzumrichters synchronisiert, damit bei einer Änderung der Produktionsleistung innerhalb der Maschine die richtigen Verhältnisse beibehalten werden.

Für Plattenextrusionsanlagen, bei denen die Geschwindigkeit und der Schneidetisch synchronisiert werden müssen, steht spezielle Software zur Verfügung, die in einer Umgebung nach IEC 61131-3 entwickelt wurde und mit dem Tool Gefran MDPlc vollständig bedient werden kann. 

Die Frequenzumrichter sind über ein Netzwerk Modbus RTU miteinander verbunden, über das auch der Datenaustausch mit der Überwachungseinrichtung für die Diagnose des Systems gesteuert wird.