PROFIBUS DP und TWK-Winkelcodierer steuern Blasmaschinen

Bis zu 8000 PET-Flaschen können mit den Blasmaschinen der Firma ADS in einer Stunde hergestellt werden. Sieben verschiedenen Versionen dieser Maschinen für Flaschengrößen von 0,2 bis 10 Liter gehören zum Lieferprogramm. Dank PROFIBUS DP und TWK-Winkelcodierern sind der schnelle Produktionsablauf und die Anpassung an viele Flaschenformen und -größen möglich.
Projekt

Alle Maschinen sind in Linearbauweise nach einem einheitlichen Grundkonzept aufgebaut, sodass sowohl mechanische Baugruppen als auch die elektrische Ausrüstung für Antriebe und Steuerung weitgehend gleich sind. In allen Fällen werden PROFIBUS-S7-Steuerungen eingesetzt. Bis zu sieben Teilnehmer sind daran angeschlossen. Dazu gehören drei TWK-Winkelcodierer zur Positionserfassung, ein Motor-Frequenzumrichter und mehrere Heizmodule zur programmierten Erwärmung der Vorformlinge. Zwei Winkelcodierer mit rückseitiger Anschlusshaube dienen zur korrekten Positionierung der Vorformlinge innerhalb der verschiedenen Stufen der Produktionskette. Ein weiterer Codierer erfasst über einen Seilzug den Hub der Blasdüsen bei deren Einsenkung in die Mehrfachmatrizen. Die Multiturn-Winkelcodierer haben eine Auflösung von 8192 Schritten bei einer Umdrehung und eine Gesamtkapazität von 25 Bit. Die Datenübertragung zur Steuerung kann mit einer maximalen Geschwindigkeit von 25 MBaud erfolgen. Dadurch wird die hohe Ausstoßquote von 133 Einheiten je Minute möglich. Über den PROFIBUS können die Codierer hinsichtlich Auflösung, Messbereich, Grenzwerten und anderer Parameter nach den Bedingungen des Produktionsvorganges programmiert werden. Die Anschlusshaube der Codierer erfüllt die Funktion eines T-Kopplers. Sie enthält die Adresse des Teilnehmers und die Abschlusswiderstände. Diagnose-LED's ermöglichen die Sichtkontrolle.
Ausgangspunkt der Produktion ist die Zuführung von Vorformlingen, die etwa die Größe eines starkwandigen Reagenzglases haben und die in einem Bunker gelagert sind. Diese Vorformlinge, die bereits mit einem Gewindehals versehen sind, werden über ein Verteilerrad auf Zuführschienen gesetzt. Die Drehung dieses Rades ist mit der Bewegung einer Translationsvorrichtung synchronisiert. Nach dem Auslauf dringen Greiferspulen in die Vorformlinge und bringen diese vor mehreren Heizmodulen in eine ständige Drehbewegung. Die Erwärmung auf etwa 100° C erfolgt durch 8 Infrarotlampen, die vom Schaltschrank aus programmiert werden. Ein Infrarotsensor am Ofenausgang prüft die Temperatur der Vorformlinge und sorgt für die Nachregelung über die S7-Steuerung. Am Ende der Ofenschienen werden die Teile von einem Zangensystem aufgenommen und in eine Mehrfachmatrize eingesetzt. Nach dem Schließen der Matrize werden Blasdüsen eingeführt und die Flasche bei einem Druck von 40 bar in die gewünschte Form gebracht. Zwischenschritte sorgen für die gleichmäßige Verteilung des Werkstoffes. Die geformten und gekühlten Flachen werden über ein Transportband dann nach außen geleitet. Lichtschranken überprüfen die Qualität und sorgen gegebenenfalls für die Aussonderung defekter Teile.
Ergebnis

Wesentliche Kriterien bei der Auslegung der Maschinen waren die exakte Positionierung der Vorformlinge von Schritt zu Schritt, die Regelung der Heizmodule und die Möglichkeit, Flaschen verschiedener Formen und Größen durch eine flexible Steuerung in den Prozess einzugeben. Schließlich sollte durch eine übersichtliche und störungsfreie Verkabelung, verbunden mit einer soliden Mechanik, die Verlässlichkeit der Anlagen in verschiedenen Klimazonen gewährleistet sein. Seit mehreren Jahren werden daher viele Maschinen in allen Erdteilen erfolgreich eingesetzt.

