Die Extrusionsdüsentechnologie der Nordson Corporation, Westlake (USA), hat die King Plastic Corporation, North Port (USA), in die Lage versetzt, die Produktivität erheblich zu steigern und gleichzeitig spannungsfreie, hochgradig ebene Platten […]
Der Smart-Gap-Mechanismus ermöglicht Produktstärkenänderungen in hoher Geschwindigkeit. (Foto: Nordson)
Die Extrusionsdüsentechnologie der Nordson Corporation, Westlake (USA), hat die King Plastic Corporation, North Port (USA), in die Lage versetzt, die Produktivität erheblich zu steigern und gleichzeitig spannungsfreie, hochgradig ebene Platten mit strengen Produktstärkentoleranzen herzustellen.
Als Innovator mit besonderem Know-how im Bereich großer Produktstärken in der Kunststoffplattenbranche bekannt, hat King Plastic kürzlich eine Plattendüse von Nordson EDI mit dem neuen Smart-Gap-Mechanismus installiert, der Produktstärkenänderungen in hoher Geschwindigkeit ermöglicht und den Bereich an Produktstärken erweitert, die hergestellt werden können, ohne die Produktionslinie abzuschalten. King Plastic verwendet die Düse, um einlagige Platten für seine Schiffsproduktfamilie King Star-Board und coextrudierte Platten der Marke King Color-Core für Schilder sowie andere mehrfarbige Anwendungen herzustellen. Bisher hat das Unternehmen die Smart-Gap-Düse für Produktstärken von bis zu 25,4 mm verwendet, beabsichtigt jedoch, bald auch 38,1 mm dicke Platten herzustellen, so Eigentümer und President Jeff King.
Einen Tag pro Monat gewonnen
Der an einer einzigen Stelle einzustellende Justiermechanismus beschleunigt auch die Feineinstellung der Produktstärke. (Foto: Nordson)
„Mit der Smart-Gap-Düse steht uns pro Monat gut ein Tag mehr Produktionszeit zur Verfügung, weil ein großer Teil der Stillstandzeiten wegfällt, die sonst bei Auftragswechseln und Produktstärkeanpassungen anfielen“, sagt King. „Weil unsere Platten durch mehrere Absatzkanäle gehen und unter einem breiten Spektrum an Produktionsbedingungen hergestellt werden, ist es ein wesentlicher Erfolgsfaktor für uns, bei Qualität und Konsistenz höchste Standards aufrechtzuerhalten. Die neue Düse von Nordson ermöglicht es uns, diese Standards mit minimalen Bedienereingriffen zu erreichen.”
Smart-Gap, Nordsons zum Patent angemeldeter Lippen- und Lipland-Positionierer, verfügt über 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 Smart-Gap-System für eine ordnungsgemäße Einstellung der Düse und vermeidet erheblichen Zeitverbrauch und viel Raterei bei der Einstellung der gewünschten Eigenschaften des Plattenmaterials.
„Bei einer herkömmlichen Düse ist es für erhebliche Produktstärkenänderungen nötig, die Produktionslinie abzuschalten und die Komponenten der Lippen auszutauschen, was vom Abschalten bis zum Wiederanlaufen bis zu acht Stunden dauern kann“, sagte Betriebsleiter Dale Givens. „Das Smart-Gap-System beseitigt diese Stillstandzeiten fast vollständig.“
Der an einer einzigen Stelle einzustellende Justiermechanismus beschleunigt auch die Feineinstellung der Produktstärke, merkt Givens an. „Der Bediener kann die Einstellungen ohne Vorbereitung vornehmen, wenn er den Spalt vergrößert, so dass die Produktionslinie weiterlaufen kann, ohne dass Nacharbeit nötig wird. Eine Person muss lediglich die Anzeige am Düsenspalt ablesen und mit der Ratsche an einer Schraube drehen. Was früher eine Stunde gedauert hat, dauert jetzt drei oder vier Minuten.“
Hohe Reproduzierbarkeit bei Coextrusion
Das Smart-Gap-System bringt auch Verbesserungen bei der Coextrusion von Platten der Marke King Color-Core. (Foto: Nordson)
Givens verweist auch auf Verbesserungen bei der Coextrusion von Platten der Marke King Color-Core. Diese haben eine ABA-Struktur, deren dünne Deckschicht abgeschabt werden kann, so dass der andersfarbige Plattenkern sichtbar wird, was beispielsweise die Herstellung mehrfarbiger Schilder ermöglicht. „Die Einheitlichkeit der Schichten ist aufgrund der Feineinstellung der Fließkanäle und der Änderungen bei der Länge des Liplands in jeder Hinsicht besser geworden.“
Ein weiterer zeitsparender Vorteil des Smart-Gap-Systems kommt bei der Düsenreinigung zum Tragen. „Da die Lippen so weit verschoben werden können, kommt man an alle Fließflächen uneingeschränkt heran“, sagt Givens. „Wenn man die Lippen auf das kleinste Spaltmaß stellt, kann man vermeiden, die Lippen abnehmen zu müssen, wenn die Düse zu Reinigungszwecken geteilt wird.“
Breites Produktstärkenspektrum problemlos einzustellen
„Wir bei Nordson glauben, dass das Smart-Gap-System der erste echte Durchbruch in der Plattendüsentechnologie seit Beginn dieses Jahrhunderts ist“, sagte Sam G. Iuliano, technischer Leiter von Nordson EDI. „Es beseitigt die Unsicherheiten und Kompromisse, die oftmals mit wesentlichen Änderungen der Produktstärke einhergingen.“
Bei einer Smart-Gap-Düse startet der Bediener die Produktstärkenänderung im laufenden Betrieb, indem er den Justiermechanismus am Ende der Düse verstellt, 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 bei großen Lippenspalten den Staudruck erhöht und das Entstehen eines gut ausgebildeten Schmelzeflusses fördert.
Vor der Entwicklung des Smart-Gap-Systems mussten Plattendüsen mit einem mittelgroßen Lipland oft für das gesamte Produktstärkenspektrum verwendet werden. Dadurch entstanden den Verarbeitern Probleme bei der Produktqualität, insbesondere am dünneren und dickeren Ende ihres Produktstärkebereichs.
King Plastics stellt unter der Marke King Star-Board Produkte für die Schiffbaubranche her. (Foto: Nordson)
Die King Plastic Corporation ist ein Familienbetrieb, der 1968 gegründet wurde. Sie ist ein führender Hersteller von Kunststoffplatten und massiven Formen und hatte bei unterschiedlichsten Technologien eine Pionierrolle inne, beispielsweise bei der kontinuierlichen Extrusion von Produktstärken ab 38,1 mm, bei der Herstellung von Platten mit Schaumkern und bei der Verarbeitung von Kunststoffen mit hohem Molekulargewicht. Die Produkte von King Plastic werden weltweit über ein Kunststoffhändlernetz an Kunden verkauft, die Produkte für die Schiffbaubranche (Marke King Star-Board) herstellen, sowie für Schilder, die Lebensmittelbranche, das Gesundheitswesen, die Architektur, die Industrie und andere Märkte. Die Unternehmenszentrale ist ein Werk mit einer Fläche von 14.000 m² in North Port im US-Bundesstaat Florida.
