Der Verbraucher freut

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154 © Carl Hanser Verlag, München Kunststoffe10/2009

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er Verbraucher freut sich beim Gang durch den Supermarkt über ständig steigende Haltbarkei- ten und immer attraktivere Designs der Verpackungen.

Beim Kauf eines in Folie ver- packten Guts verschwendet der Konsument keinerlei Gedan- ken daran, wie vielfältig die Anforderungen an die Folien sind, die sie zu einem hoch- technologischen Halbzeug machen. Der Herausforde- rung, diese Folien bei ständig steigenden Rohstoffpreisen und immer höheren Anforde- rungen wirtschaftlich zu pro- duzieren, stellen sich Folien- und Maschinenhersteller glei- chermaßen. Hinzu kommt, dass auch die Energiekosten in den letzten Jahren stetig gestie- gen sind, weshalb die Maschi- nenhersteller immer stärker auf energieeffiziente Antriebs- konzepte und Wärmerückge- winnungssysteme setzen.

Trotz Einsetzen der Wirt- schaftskrise im letzten Quartal 2008 konnte die Verpackungs- branche nach Angaben des Ge-

samtverbands Kunststoffver- arbeitende Industrie e.V.

(GKV) in 2008 einen Umsatz- zuwachs gegenüber dem Vor- jahr von 6 % verzeichnen und ist damit Spitzenreiter aller betrachteten Teilbranchen. So- gar die verarbeitete Polymer- menge wuchs 2008 verglichen mit dem Vorjahr um 3 % auf 4,1 Mio. t. Der folgende Bei- trag beleuchtet einige ausge- wählte Neuheiten aus den Be- reichen Flachfolie, Blasfolie und Nachfolgeeinheiten.

Flachfolie

Nicht erst seit der Wirtschafts- krise ist ein Großteil der Foli- enbranche mit unterschiedlichen, zum Teil gegenläufigen Anforderungen konfrontiert:

auf der einen Seite stetig sin- kende Losgrößen – auf der anderen Seite steigende Masse- durchsätze bei möglichst effi- zientem Ressourceneinsatz und höchster Qualität zu ge- ringsten Kosten. Aus diesem Zielkonflikt ergeben sich di- verse kontinuierliche Weiter- entwicklungen der Anlagen.

Extrudertechnik. Höhere Ausstoßleistungen bei verrin- gerter Baugröße, geringere

Verweilzeiten im Extruder sowie geringerer Wartungsauf- wand – das sind neben den geringeren Investitionskosten im Vergleich zu konventionellen Extrudern die wesentlichen Gründe für die stetig zuneh- mende Verbreitung von sog.

Schnellläufern, die auch direkt- angetrieben, d.h. ohne Getrie- be, ausgeführt sein können.

Systeme dieser Art werden bereits seit einigen Jahren entwickelt, und die Probleme der

überhöhten Schmelzetempe- ratur scheinen durch ange- passte Schneckendesigns be- hoben. Schnellläufer nehmen inzwischen bei nahezu jedem Anlagenbauer ihren festen Platz im Programm ein und werden vermehrt eingesetzt.

PET-Verarbeitung.Ein be- sonderer Trend zeichnet sich seit einigen Jahren bei der PET- Verarbeitung ab, wobei das Material aufgrund des hohen Wettbewerbsdrucks unter den

Rohstoffherstellern sowie dem etablierten Recyclingsystem unterproportionale Preisstei- gerungen verzeichnete. Die aufgrund der Hydrolysenei- gung erforderliche Vortrock- nung bedingt einen hohen zeitlichen und energetischen Aufwand. Aus diesem Grund wird die Energieeffizienz durch innovative Prozessfüh- rung, z.B. gezielte Taupunkt- führung oder alternative Trocknungstechniken (z.B. In-

frarot), kontinuierlich gesteigert. Die sogenannte Schmel- zeentgasung findet eine immer größere Verbreitung. Hierbei wird das Wasser direkt aus der Schmelze entzogen und auf diese Weise die Vortrocknung reduziert bzw. vollständig ein- gespart. Neben den am Markt inzwischen etablierten Ent- gasungsapparaten wie Ein- und gleichlaufender Doppel- schneckenextruder sowie der Vacurema-Technologie der

Folienextrusion. Generell fordern die Hersteller von Folien aufgrund sinkender Losgrößen und häufiger Material- und Produktwechsel zunehmend mehr Flexibi- lität von den Produktionsanlagen, die zudem wirtschaftlich bleiben müssen.

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Dokumenten-Nummer KU110212

Durchsatz steigern –

Flexibilität erhöhen

Extruderplattform einer Gießfolienanlage (Foto: Windmöller & Hölscher)

Bild 1. MRS- System zur PET-Entgasung

(Bild: Gneuß)

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Erema GmbH, Ansfelden/

Österreich, wurden bereits auf der K‘07 in Düsseldorf interes- sante Neuentwicklungen vor- gestellt. Beim MRS (Multi-Ro- tations-System) Extruder der Gneuß Kunststofftechnik GmbH, Bad Oeynhausen, wird das ungetrocknete PET in einem Einschneckenbereich auf- geschmolzen und gelangt in eine Entgasungszone bestehend aus Einschneckentrommel mit eingelassenen Förderschne- cken ^{(Bild 1)}. Durch die große Entgasungsoberfläche und hohe Oberflächenerneuerung soll die Verarbeitung von 100 % post consumer PET- Bottle-Flakes ohne Vortrock- nung möglich sein. Beim alter- nativen System Planet-

walzenteil der Battenfeld Ex- trusionstechnik GmbH, Bad Oeynhausen, befindet sich im Anschluss eines Einschnecken- extruders ein modifiziertes Planetenteil mit Evolenten- verzahnung, das zusätzlich eine Selbstreinigung der Schneckengänge sicherstellt und ebenfalls eine effektive Entgasung verspricht.

Werkzeugtechnologie.Die Entwicklungen in der Werk- zeugtechnologie sind bestimmt durch den Bedarf an steigenden Liniengeschwin- digkeiten bei geringeren Foli- endicken. Um dennoch eine maximale Flexibilität der An- lage insbesondere bei kleinen Losgrößen zu ermöglichen, wird hierbei die genutzte

Werkzeugbreite, die z. B. bei Verbruggen N.V., Temse/Belgi- en, inzwischen 8,1 m erreicht, mithilfe eines internen Deck- lingsystems bei nahezu jedem Werkzeugbauer stufenlos angepasst. Der langjährige Trend zu immer mehr Schichten in Kunststofffolien ist nach wie vor ungebrochen. Während man einfache asymmetrische Barrierefolien schon mit drei Schichten herstellen kann, sind mit zunehmender Anzahl von Lagen die Möglichkeiten zur Erhöhung der Wirtschaftlich- keit nahezu unbegrenzt. Das Aufteilen von PA-Schichten zur Verbesserung der Tiefzieh- fähigkeit und Rollneigung, die geschickte Kombination von PA und EVOH zur Verbesse-

rung der Optik, der Einsatz von steiferen Materialien zum Downgauging oder die Ver- wendung immer dünnerer funktionaler Außenschichten sind dabei nur ein kleiner Aus- zug der vielfältigen Möglich-

keiten.Während zur K‘07 noch 7- oder 9-Schicht Anlagen das Maß der Dinge waren, hat die Windmöller und Hölscher KG (W&H), Lengerich, Anfang 2009 zwei 11-Schicht-Gieß- folienanlagen erfolgreich in Produktion genommen ^(Titel- bild). Aber nicht nur die zuneh- mende Anzahl der Schichten trägt zur Wirtschaftlichkeit von Barriereanlagen bei, sondern auch die realisierte Foli- enbreite und der Ausstoß. Ei- ne der beiden Anlagen erreicht bei einer Folienbreite von 3,9 m eine Produktionsleis- tung von 2,3 t/h (beides Netto- werte). Durch die große Ar- beitsbreite und eine optimale Einstellung der Randeinkap- selung (Bild 2) kann so nach

Aussage von W&H der ge- mischte Randbeschnitt bis auf 2 % reduziert werden.

Eine weitere Erhöhung der Schichtanzahl wird durch den Einsatz der Microlayer-Feed- block-Technologie erzielt Bild 2. Randeinkap-

selung in einem Breitschlitzwerkzeug

(Foto: Verbruggen)

Bild 3. Microlayer- Technologie

(Bild: EDI)

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156 © Carl Hanser Verlag, München Kunststoffe10/2009 (Bild 3). Während dieses Thema

zunächst im Wesentlichen im Bereich der Barriereanwen- dungen diskutiert wurde, hat die Microlayer-Techno- logie mittlerweile Einzug in die Herstellung von Cast Stretch gehalten. Laut Aussage von W&H liegt der Schlüssel zum Erfolg hier aber nicht in der bloßen Vervielfältigung der konventionellen Schichten, sondern im Zusammenspiel des Microlayer mit der entspre- chend angepassten Folien- rezeptur. Extrusion Dies Indus- tries (EDI) LLC, Chippewa Falls/USA, verspricht Steige- rungen der Schlagfestigkeit, der Dehnung sowie des Barriere- verhaltens. Die Sauerstoff- barriere konnte durch die Microlayer Technology um den Faktor 3 bis 5 gesteigert werden. Ein vergleichbares System bietet Cloeren Inc., Orange/

USA, mit dem sogenannten NanoLayer-Feedblock an.

Glättwerks- und Wickel- technik.Die in den letzten Jah- ren deutlich gestiegenen Massedurchsätze der Flachfo- lienanlagen in Verbindung mit dem Trend zu immer dünne- ren Folien führen inzwischen dazu, dass die homogene Küh- lung, geringe Dickenschwan- kungen in der Breite sowie das qualitativ hochwertige Wi- ckeln zum durchsatzbegren- zenden Faktor geworden sind.

Um die Grenze des technisch Machbaren bei hoher Wirt- schaftlichkeit weiter zu ver- schieben, bieten die Anlagen- bauer daher gezielt optimierte Systeme für einzelne Einsatz- gebiete, wie z. B. Stretchfolien,

an. Die neue, in der Breite von 4 auf 2 m verringerte und damit deutlich flexiblere Stretch- folien-Anlage der SML Ma- schinengesellschaft mbH, Len- zing/Österreich, ermöglicht eine Liniengeschwindigkeit von bis zu 1000 m/min und stellt höchste Wickelqualitäten auch bei Dünnfolien unter 10 µm sicher. Auf der NPE 2009 prä- sentierte Gloucester Enginee- ring Co., Gloucester/USA, einen ebenfalls für Stretchfolien neu entwickelten Wickler für in der Wanddicke reduzierte Hülsen bzw. hülsenlosen Wi- ckelprozess bei einer Linienge- schwindigkeit bis 3200 feet/

min (ca. 975 m/min).

Hightech-Folien. Neben den traditionellen Volumen- märkten werden immer mehr Folien für Hightech-Anwen- dungen in Medizin, Pharma und Optik verarbeitet. Ein-

kapselungsfolien für Solarmo- dule bestehen aus dem klebri- gen Material Ethylenvinyl- acetat (EVA) und müs- sen neben den besonders hohen optischen Anforderungen idealer- weise eine absolute Schrumpf- freiheit aufweisen. Bei geglät- teten Folien bereitet diese An- forderung Probleme und kann bisher nur durch besonders niedrige Liniengeschwindig- keiten unter 5 m/min realisiert werden und damit nur eine geringe Produktivität erzielen.

Eine neue, auf die speziellen Anforderungen für EVA-Fo- lien, u.a. für Solarmodule, aus- gelegte Folienanlage mit opti- mierter Kühl- und Kalibrier- einheit wird seit Neuestem von der Breyer GmbH, Singen, ver- trieben und verspricht eine Steigerung der Liniengeschwin- digkeit auf 15 bis 20 m/min und damit verbesserte Rentabi- lität des Extrusionsprozesses.

Bei der Herstellung von Hightech-Folien ist die Einhal- tung von besonders sauberen Produktionsbedingungen es- sentiell. Der Aufwand für kom- plette Reinraumbedingungen in der Produktion ist hierbei sehr hoch und wird für viele Anwendungen nicht vollstän- dig benötigt.Vielfach ist das Si- cherstellen definierter Rein- raumklassen in einzelnen Be- reichen der Folienanlage als sogenannte Raum-in-Raum- Lösungen, beispielsweise im Bereich des Werkzeugaustritts, ausreichend. Eine Patentlö- sung existiert hierbei nicht, da die Anforderungen vom einzelnen Produkt abhängen. Ei- ne ganzheitliche Betrachtungs- weise ist für den letztendlichen wirtschaftlichen Erfolg essen- tiell und wird von spezialisier- ten Beratern, z.B. Dittel Clean- room Engineering, Kochel/

Ried, unterstützt. Die JOA Microclimate Technologie der JOA Technology Beheer B.V., Delft/Niederlande, gewährleis- tet einen virtuellen Reinraum u. a. durch eine besondere Luftführung und -aufberei- tung und stellt mit vergleichs- weise geringem Investitions-

aufwand die Reinraumklasse ISO 7 sicher (Bild 4). Der Ein- satz der auf den speziellen Anwendungsfall ausgelegten Technologie ermöglicht auch bei der Herstellung von Standardfolien eine signifikan- te Verringerung der Ausschuss- produktion und somit eine Senkung der gesamten Pro- duktionskosten, da nach JOA die Höhe der Reinraumklasse direkt mit der Anzahl an Ober- flächendefekten zusammen- hängt.

Blasfolie

Die teils sehr unterschiedlichen und vor allem vielseitigen An- forderungen an Folien fordern den Anlagenbauern eine hohe Flexibilität in ihrem Portfolio ab. So sind heute bei den einzelnen Anlagenbauern Baukas- tensysteme vorhanden, mittels derer für jeden Kunden maß-

geschneiderte Anlagen zusam- mengestellt werden können.

Von Seiten der Folienher- steller sind Bestrebungen hin zu kürzeren Produktwechsel- zeiten, besseren Folienqualitä- ten und höheren Ausstoßleis- tungen zu erkennen. Ferner versuchen die Verarbeiter, durch einzelne Aufrüstmodu- le an bereits bestehenden An- Bild 4. Microclimate-Technologie (Foto: JOA)

Bild 5. Blaskopf zur Herstellung von Folie ohne Portlines in der X-Ausführung

(Bild: Hosokawa Alpine)

Bild 6. Innenkühlsystem ECP

(Foto: Kiefel)

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lagen beim heutigen Stand der Technik mitzuhalten, ohne dabei Investitionen tätigen zu müssen, wie dies bei Anschaf- fungen von Neuanlagen nötig wäre.

Produktwechsel.Gerade in der jetzigen Zeit, die durch sin- kende Losgrößen gekenn- zeichnet ist, besteht der Wunsch von Seiten der Folien- hersteller, die Produkt- und Materialwechselzeiten so ge- ring wie möglich zu halten.

Hierzu gibt es von den Anla- genbauern verschiedene Syste- me, die in die jeweiligen Anla- gensteuerungen integriert werden können und vollauto- matisch die Wechselzeiten re- duzieren. Beispiele sind die

Systeme „Easy-Change“ von Windmöller und Hölscher,

„Perfect-Change“ der Kiefel Extrusions GmbH, Worms,

„Smart Change“ der Kuhne GmbH, St. Augustin, und „Ra- pid Purge“ der Reifenhäuser Extrusion GmbH, Troisdorf.

Diese Systeme verfolgen alle das Ziel, Material- und For- matwechsel in kürzester Zeit durchzuführen.Die meisten der hier genannten Steuerungs- tools können nachträglich in die Steuerungen der einzelnen Anlagenbauer integriert werden.

In einem Forschungsvorha- ben, das gemeinsam vom In- stitut für Kunststoffverarbei- tung (IKV), Aachen, und dem Institut für Produkt Enginee- ring (IPE), Duisburg, durchge- führt wird, werden aktuell weitere Steuer- und Regelungs- konzepte zur Verbesserung von Materialwechselvorgängen er- arbeitet.

Werkzeugtechnik.Auch im Bereich der Werkzeugtechnik werden die Fließkanäle dahingehend optimiert, die Spülzei- ten zu verringern. Hier geht der Trend zur Verkürzung der Fließwege, wodurch die Ver- weilzeit der Schmelze im Werkzeug reduziert wird.

Zur Verbesserung der Foli- enqualität hat Hosokawa Alpi- ne AG, Augsburg, den neuen Blaskopf X entwickelt, der die

sogenannten „Portlines“

(Wendelverteilerstreifen) durch geschickte Schmelze- führung unterdrückt (Bild 5).

Weitere Kriterien für eine gute Folienqualität sind ein geringer Druckverlust im Werk- zeug sowie eine möglichst fle- xible Gestaltung der Fließ- kanäle, sodass ein breites Spek- trum an Rohstoffen verarbeitet werden kann. Dahingehend finden ständig Optimierungen bei den Anlagenbauern statt.

Ausstoßleistung/Durchsatz- erhöhung. Zur Erhöhung der Ausstoßleistung werden verschiedene Konzepte verfolgt.

Zum einen werden Nieder-

temperaturschnecken eingesetzt, die es trotz geringer Schmelzetemperaturen schaf- fen, eine homogenisierte Schmelze zur Verfügung zu stellen. Dies hat den Vorteil, dass die abzuführende Wär- memenge nach der Ausform- phase deutlich reduziert wird.

Kiefel hat hierzu das Mischteil

„High Efficiency Mixer (HEM)“ entwickelt, das in Kombination mit einer neuen Schneckengeometrie bis zu 20 % Energie einspart. Nach dem Austritt der Schmelze aus dem Werkzeug sind heute dop- pelte Kühlringe bei fast allen Herstellern Stand der Technik.

Ein anderer Ansatz ist der von Kuhne GmbH und Octagon Process Technology GmbH, Würzburg, entwickelte Maxi- mizer-Kühlring. Dieser kühlt die Blase nicht direkt am Dü- senaustritt, sondern in einem etwas höheren Bereich, wo die Schmelze bedingt durch das Aufblasen des Schlauchs eine

größere Oberfläche zum Kühlen liefert. Kuhne hat diesen Kühlring mit einer speziellen Iris-Blende erweitert, mittels der es möglich ist, Auf- blasverhältnisse kleiner eins und bis zu 6 zu realisieren.

Kiefel unterscheidet sich hier durch sein Innenkühlsys- tem ECP (Enhanced Cooling Bild 7. Nachrüstung eines doppel-

ten Kühlrings (Foto: Plast-Control)

Bild 8. Screenshot des Pixargus „Quality Decision Server“:

Alle Produktionsda- ten werden der Lauf- länge zugeordnet und direkt an der Produk- tionslinie dargestellt

(Bild: Pixargus)

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Package) und Perfect Cool (Bild 6). Hierbei befindet sich ein wassergekühlter Stahlkör- per im Innern der Blase, der die vorbeiströmende Luft stetig abkühlt.

Nachrüsten von Blasfolien- anlagen – Retrofitting. Be- dingt durch die aktuelle wirt- schaftliche Situation sind die Folienhersteller bestrebt, durch geringe Investitionen die Produktivität ihres Unter- nehmens zu verbessern. Aus diesem Grund steigt der Trend aktuell stark an, bereits beste- hende Anlagen durch Aufrüst- elemente von bekannten Fir- men, die sich mit Retrofitting von Extrusionsanlagen be- schäftigen, auszustatten. Hier bieten die Firmen Kdesign GmbH, Königswinter, Octa- gon Process Technology und Plast-Control GmbH, Rem- scheid, verschiedene Lösungen an. Standard sind segmentier- te Kühlringe, die das Dicken- profil über den Umfang einer Blasfolie verbessern ^{(Bild 7)}. Hierbei kann sich der Kunde entscheiden, ob er mit einer segmentierten Kühlung seinen bisherigen Kühlring ergänzen möchte oder aber direkt den gesamten Kühlring durch einen neuen Kühlring mit bes- serer Kühlleistung austauscht.

Ebenfalls sind bei diesen Fir- men Dosiersysteme und ab- hängig von der Firma Erweite- rungstools, wie zum Beispiel Foliendickenmesssysteme zum Nachrüsten, erhältlich.

Aus Fehlern lernen

Systeme zur Qualitätskontrol- le haben zwei wesentliche Zie- le: Erstens sollen sie Fehler frühzeitig erkennen, um Aus- schuss und Reklamationen zu vermeiden, und zweitens sollen sie Wissen über die Qua- lität des Produkts generieren, mit dem der Produktionspro- zess verbessert werden kann.

Der zweite Aspekt gewinnt besonders in Zeiten sinkender Losgrößen an Bedeutung. Je- der Produktwechsel bringt eine gewisse Anfahrzeit mit sich.

In dieser Phase wird Ausschuss

produziert, der nicht verkauft werden kann. Wird die Qua- lität des hergestellten Produkts lückenlos überwacht, so kann die Anfahrzeit minimiert werden. Bei auftretenden Abwei- chungen und Fehlern kann direkt eingegriffen werden. Um jedoch gezielt reagieren zu können, muss Wissen über den Prozess vorhanden sein.

Dieses liegt häufig nur als Er- fahrungswissen der Anlagen- führer vor und wird in den Unternehmen oft nicht syste- matisch generiert und be- wahrt. Zahlreiche Hersteller von Inspektionssystemen haben dieses Problem erkannt und bieten Ansätze an, die es den Anwendern erleichtern, aus Fehlern zu lernen.

Folieninspektion.Die Isra Vision AG, Darmstadt, ver- treibt unter dem Stichwort

„Enterprise Data Mining“ ein Werkzeug, mit dem die von In- spektionssystemen erfassten Daten eine Verdichtung und verbesserte Darstellung erfah- ren. So kann die Produktion gezielt optimiert werden. Mit- tels intelligenter Verknüpfun- gen können Zusammenhänge aufgedeckt werden, die vorder- gründig nicht erkennbar sind.

Der Anwender kann Analysen nach verschiedensten Ge- sichtspunkten durchführen und darstellen. Dabei muss nicht nur ein Standort be- trachtet werden, auch Analy- sen für weltweit vernetzte Standorte sind möglich. Ein- zelne Kunststofffolienrollen können mit einem weltweit einheitlichen Produktionspass versehen werden.

Auch das System „RAM_

PAT“, der Firma R.A.M. Real- time Application Measurement GmbH, Flörsheim, bietet eine verbesserte Berichtsfunktiona- lität. Zahlreiche Ansichten, wie z. B. Tabellen, Trend-Graphen oder eine definierbare Folien- note, d.h. eine gewichtete Feh- lerverteilung, können für die schnelle Übersicht über die Qualität erzeugt werden.

Während der Inspektion kann der Bediener Kommentare er- stellen (z.B. „Düse gereinigt“)

und dem Rollenbericht meter- genau hinzufügen. Bei der Aus- wertung kann die dort hinter- legte Nachricht berücksichtigt werden.

Der von der Pixargus GmbH, Aachen, vorgestellte

„Quality Decision Server“ ver- knüpft Qualitäts- und Messda- ten aus unterschiedlichen Quellen wie Inspektionssyste- men oder auch Temperatur- sensoren miteinander und fügt

sie längenbezogen in einer Gesamtsicht zusammen ^{(Bild 8)}. Der Anwender kann nun kunden-, material-, auftrags- oder linienspezifische Freigabere- geln definieren, anhand derer das System die Entscheidung

„freigeben“ oder „sperren“

trifft. Bei der Anwendung der Regeln wird die Kombination der Daten der unterschiedlichen Sensoren berücksichtigt.

Das Regelwerk kann vom Nut- zer schnell und einfach geän- dert werden. So können die Kriterien für die Freigabe kurz- fristig an wechselnde Kunden- situationen angepasst werden.

Häufige Produktwechsel machen eine einfache Einrich- tung der Folieninspektionssys- teme für neue Produkte immer wichtiger. Da je nach Produkt und Prozess unterschiedliche Fehler auftreten können, haben inzwischen alle Hersteller lernende Verfahren in ihre Sys- teme integriert. Der Anwender hat die Möglichkeit, selbst Feh- lerklassen zu definieren. Er weist einem Fehlerbild die ent- sprechende Klasse zu und das System lernt, diese Klasse von

anderen Fehlern zu unter- scheiden.

Auch den Trend hin zu höheren Abzugsgeschwindig- keiten berücksichtigen die Hersteller von Inspektionssys- temen. Fortschritte in der Ka- meratechnik, Elektronik und der Beleuchtungstechnik machen dies möglich.

Die Temperatur spielt in der Kunststoffverarbeitung eine entscheidende Rolle. Zu große

Wärmeunterschiede können sich in der Flach- und Gießfo- lienproduktion negativ auf die physikalischen und optischen Eigenschaften der Folie aus- wirken. Daher hat die betacontrol GmbH & Co. KG, Freudenberg, das System „Indi- Therm“ auf Basis der Infrarot- kameratechnik entwickelt. Im Unterschied zu herkömmli- chen Systemen fokussiert es genauer auf das zu kontrollie- rende Material und blendet so fremde Wärmeeinflüsse aus, wie sie z. B. durch die Düse oder Kühlwalze hervorgerufen werden. Durch die Verwen- dung einer Flächenkamera er- fasst das System 100 % der Fo- lie. Fehlstellen, wie Planlagen- fehler, Fließlinien, Inhomoge- nitäten oder Hotspots können so frühzeitig erkannt werden.

In Bild 9ist der Aufbau des Sys- tems schematisch dargestellt.

Dickenmessung und Auto- matisierung.Die Dicke einer Folie ist ein wichtiger Quali- tätskennwert. Sensoren auf ka- pazitiver Basis können die Ge- samtdicke einer Folie robust, zuverlässig und sehr genau be- Bild 9. Schematischer Aufbau des Systems „IndiTherm“ (Bild: betacontrol)

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stimmen. Plast-Control bietet mit dem System „C-Scan“ eine Lösung an, mit der auch die Dicke von Folien mit Barrie- reschichten, z. B. aus EVOH, bestimmt werden kann. Dies war bisher kapazitiv nicht möglich, da die kapazitiven Ei- genschaften der Barrieremate- rialien eine hohe nichtlineare Temperaturabhängigkeit aufweisen. Um diese Einflüsse zu minimieren, wird das System

hinter dem Abzug installiert und misst traversierend quer über die doppelt flachgelegte Folie ^{(Bild 10)}. Zwei gegenüber- liegende Messköpfe gleiten je- weils auf einem Luftpolster, sodass die Folie berührungslos durch die beiden Messwertauf- nehmer geführt wird. Die Sen- sorauflösung beträgt 0,1 µm, der Messbereich 18 µm bis 400 µm.

Mittels optischer Technolo- gien ist es inzwischen möglich,

die Dicke der einzelnen Schichten einer Mehrschicht- folie zu bestimmen. So kann der Prozess enger an die Tole- ranzen gefahren werden, was gerade bei teuren Barrierema- terialien Kosten spart. Die Isis Sentronics GmbH, Mann- heim, verwendet hierzu die sogenannte SCI (Spectral Cohe- rence Interferometric)-Tech- nologie. Der neue Sensor

„StraDex 80“ kann eine mini-

male Einzelschichtdicke von bis zu 4 µm messen. Dabei ist die Abtastrate nun höher als bei den bisherigen Systemen.

Der Sensor kann bei Abzugs- geschwindigkeiten bis zu 1000 m/min eingesetzt werden.

Ein anderes spektrometri- sches Messverfahren, die Nah- infrarot (NIR)-Spektroskopie, wird von der Polytec GmbH, Waldbronn, für die Systeme der „PSS“-Reihe verwendet.

Die Systeme bestehen aus ei-

nem Spektrometer und einem Lichtwellenleiter, der als Mes- skopf über die Folie traversiert.

Die NIR-Technologie bietet ein sehr breites Anwendungs- spektrum, das neben der Mes- sung von Einzelschichtdicken mit Genauigkeiten bis in den Submikrometerbereich auch die Erkennung verschiedener Kunststoffarten umfasst.

Natürlich geht der Trend bei den Folienanlagen hin zu einer immer weiter reichenden Au- tomatisierung der Anlagen.

Wurde die für einen Produkt- wechsel benötigte Zeit früher noch maßgeblich vom „Fin- gerspitzengefühl“ des Anla- genführers bestimmt, so haben heute nahezu alle Anlagenher- steller rechnerbasierte Lösun- gen im Angebot, die zum Ziel haben, die Umstellung auf neue Produkte oder Materiali- en zu vereinfachen. Besonders aktuell ist in diesem Zusam- menhang das Thema „Rest- mengenmanagement“. Hierbei berücksichtigt die Materialför- derung die für die Produktion eines Auftrags notwendige Granulatmenge beim Befüllen des Trichters so, dass bei Be- endigung des Auftrags nur noch wenig Material im Trich- ter verbleibt. Dies ist besonders beim Einsatz teurer Additive interessant. Insbesondere die Firma Reifenhäuser Extrusion hat ein entsprechendes neues System in ihrem Portfolio, aber inzwischen sind auch andere Anlagenhersteller auf diesem Gebiet aktiv.

Fazit

Die Vielzahl der Neuentwick- lungen im Bereich der Folie- nextrusion macht es kaum möglich, einen gemeinsamen Trend festzustellen. Generell wird von den Folienherstellern aufgrund sinkender Los- größen und häufiger Material- und Produktwechsel zunehmend mehr Flexibilität erwar- tet, die zudem wirtschaftlich bleiben muss. Auch wenn der Wettbewerbsdruck aus Osteu- ropa und dem Fernen Osten zunimmt, so gibt es genug Gründe für die Folienbranche in Deutschland, auch in Zeiten der Wirtschaftskrise positiv in die Zukunft zu blicken.

Janina Overbeck, Henning Seidel, Klaus Berdel,

Lennart Ederleh

SUMMARY

BOOSTING THROUGHPUT – INCREASING FLEXIBILITY

FILM EXTRUSION. Falling batch sizes and frequent changes of material and product mean that film manufacturers are increasingly demanding greater flexibility of their production plant, which also still has to be cost efficient at the same time.

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System „C-Scan“ (Foto: Plast-Control)