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更好的控制、灵活性和能源效率

2016-02-09LilliManolisShermanTonyDeligio

现代塑料 2016年11期
关键词:干燥机设备系统

文/本刊记者 Lilli Manolis Sherman Tony Deligio

更好的控制、灵活性和能源效率

文/本刊记者 Lilli Manolis Sherman Tony Deligio

更好的控制、灵活性和能源效率,这些都是NPE 2015展会中展出的各种辅助设备所表现出的重要趋势。一些设备甚至被认为拥有几乎是“万无一失”的设计。

模块化设计、升级控制和添加传感器以获得更大的过程透明度,这些是在美国佛罗里达州奥兰多市举行的NPE 2015展会中展出的所有辅助设备表现出的突出特点。

Novatec公司在NPE 2012展会中推出了Moisture Master Inline水分分析仪技术以及控制面板。在NPE 2015展会中,该公司再次重点介绍了这种创新技术,据报道,该技术可以获得比离线分析仪更精确的湿度测量

威猛巴顿菲尔重点展示了其Aton Plus分段轮式干燥机,它以一个新的触摸屏显示器和内置节能功能为特色

干燥

如今,灵活性和效率对干燥系统而言已成一种风尚,供应商在NPE 2015展会中展示的多种设计能够使加工商根据需要采用能源智能操作以提升产能。

Novatec公司的Moisture Master Inline水分分析仪于NPE 2012展会中首次亮相,而在本届展会中,这项创新技术再次得到了重点介绍。据报道,该技术可进行比离线分析仪更精确的湿度测量。Novatec公司指出这种更高的精度是通过限制过程的变化且能以更高的频率提供样品读数而实现的。

通常加工商可以指定每小时进行取样,或者每班一次。由于Moisture Master Inline水分分析仪没有把样品粒料从工艺流程中拿出,因此读数更准确且更频繁。传感器将围绕长度为6 in.(1 in.=2.54 cm)的料斗出口管圆周进行深度为1 cm的测量,每秒读一次数,以确保当粒料进入加工过程时,设备每小时能提供3 600个水分含量的离散读数。

由于料斗中粒料的水分含量不同,所以这些读数会出现变化,但控制器可生成一条与统计相关的趋势线,它与高品质的离线分析器所创建的趋势线相互关联。

威猛巴顿菲尔在其展位上展出了其物料处理系统以及其他辅助设备,它们分布在6个注塑工作单元之间。在干燥过程中,该公司采用了Aton Plus分段轮式干燥器。这些干燥器配有新的触摸屏和内置节能功能。

同时展出的还有用于Drymaxx电池干燥机的FC Plus。这种用于扩展频率控制电池干燥机功能的新选项可以调整干燥空气量,并有助于额外节能。

Conair集团展示了其MicroWheel除湿干燥机,此设备对于医疗加工商和加工过程采用少量昂贵工程树脂的制造商而言是一个好选择。这款设备有两种型号,它们采用了带有内置速度控制的无刷风机,编程更容易,且能根据不用的树脂量传送与之匹配的过程气流。料斗容量 0.2~1 ft.3(1 ft.3=0.0283 m3)。包括料斗在内,干燥机的高度在19.5~27.7 in.。最大的设备重106 lb(1 lb=0.4536 kg)。

Dri-Air公司带来的新型E-Plus系列干燥机能提供更快、更全面的干燥和无与伦比的能源效率。它们的新式抛物型塔设计、独特的加热器配置和优化的气流被认为能最大程度地提高超低露点的吸湿量和更快的干燥,并大幅减少再生能源的使用。

意大利辅助设备供应商Moretto SpA(以下简称“Moretto公司”)继2014年底在美国俄亥俄州建立了一家新的美国子公司之后,通过NPE 2015展会进一步加强了其在北美的存在。展会中,该公司展出了Eureka大容量PET干燥系统。Eureka由Flowmatik气流管理和分配系统、OTX干燥料斗和X Max干燥机组成,可提供22 000~27 000 lb/h的最大出料量。Moretto公司表示,该系统能耗比传统干燥系统低56%。

核心X Max干燥机基于Moretto公司的专利X技术,并整合了带有-85~-65 ℃恒定露点的多床除湿系统。Moretto公司表示,尽管尺寸是常规床的两倍,但此干燥机能在没有冷却水或压缩空气的条件下运行,它还能进行全部的能量回收,在干燥剂再生过程中,从床的冷却中回收热量。

从Eureka系统首次亮相于K 2010展会以来,至NPE 2015展会前夕,Moretto公司已售出约60套系统,其中约有27套是在美国销售,后者主要用于PET纤维和地毯材料制造,瓶胚有望成为其下一个市场。美国一家大型地毯制造商有一套产量为13 000 lb的Eureka系统,它使用了32个OTX料斗和10台X Max干燥机。

Matsui America公司的新型MJ5-i系列除湿干燥机采用了该公司的iplas技术,以自动确定和保持理想的干燥条件。据报道,此设备节约了高达75%的能耗。

Universal Dynamics公司(以下简称“Una-Dyn”)展示了其AutoMate多物料干燥技术。该系统独立的干燥模块包括料斗、加热器、局部控制器、干燥空气供应/返回歧管和一个基座,使加工商可以订制化地配置任何需要的产品。还可针对具体的材料使用率和干燥要求选择每个料斗,并采用单个微处理器控制器用于气流管理、能源优化、自动启动和过干燥保护。

Conair集团的MicroWheel新型号被认为是现有最小的轮式干燥机之一,它可以安装在成型机或挤出机的进料喉上

Moretto公司的Eureka大容量PET干燥系统在NPE 2015展会中首次亮相于北美

Una-Dyn表示,此技术可通过自动设置单个干燥料斗气流和干燥优化,获得均匀的热条件以及尽可能低的残留水分。整个中央干燥系统可以通过调整中央干燥机进行优化,以响应渐增的多料斗系统性能。

配备了FocusFit控制器的AutoMate系统,可以在中央干燥机的微处理器或每个料斗的控制器操作界面,实现二者的通信。中央系统可以配置双除湿机单元以备用。

新型AutoMate料斗气流控制阀负责控制干燥空气量以对各种树脂进行合适的干燥,并优化总的空气消耗量以确保尽可能少的能耗。操作人员可选择通过每个料斗的局部控制器或是采用针对所有控制功能的中央图形界面对干燥过程进行控制。

Una-Dyn还展出了Vanage系列便携式干燥机产品线,它以其最大负荷的回转式空气分配阀为特色。经验证,该设备能提供平稳的转换和低露点性能。

为减少能源消耗,该设备的再生系统采用了条件控制的热分布。据报道,无论环境气候如何,除湿塔的设计和构造都能保持稳定状态和低露点性能。Una-Dyn表示,这种便携式干燥机产品线针对出料量为200 lb/h的应用而设计,可配有车载进料/出料装料系统。

加料和喂料

Novatec公司正在扩大其输送设备产品线,在GSL-19基础上添加了GSL-12无刷加料机。两者都被Novatec公司称为唯一的“不用支付(No Exclusions)”五年保修的加料机。新型GSL-12加料机的机身在枢轴上向前转动的同时其盖子能在枢轴上向后转动,使过滤器进入容易。Novatec公司表示,两款加料机都有一个强大的反吹系统,且都采用了标配的简单控制板。采用这个控制板,所有加料机的功能都可以通过地面上的操作而进行更改。GSL-12和GSL-19有料斗或机器安装模式。为了进一步吸引加工商,Novatec公司为本就具有竞争力的加料机提供了价值200美元的折价物。该公司还表示,它可用于支付与旧加料机相关的运输成本。

Novatec公司还展示了一款输送泵,此产品采用了Prophecy Sensorlytics公司的专利预测维护技术。

Motan公司借助此次展会向北美市场推出了Metro G物料加料机系列,该产品结合了Motan及其姊妹公司Colortronic的技术。Metro G可以通过添加特殊的真空隔膜阀转换成一种即时可用的洁净室单元,同时有除尘模块负责消除微粒,以满足加工关键工程塑料时对无粉尘环境的要求。

Process Control公司展出了一款基于振动喂料机的新型掺混机。此设备拥有彩色触摸屏控制器,且能配备一种整体称重降液管用于挤出控制。每个料斗和喂料系统都被安装在载荷传感器上,从而使此振动系统比分批混料机更精确,其程度几乎能与PCC公司的拳头产品PCC-X系列连续混料机相媲美。

载荷传感器赋予了Coperion K-Tron公司智能流量计K-SFM-350-B上的失重喂料器更高的精度。在此喂料器上,松散物料受重力作用流进上面的测量通道(安装在载荷传感器上的倾斜滑槽),而垂直作用在滑槽上的力作为质量被测量。然后物料流入更低的垂直通道,第二个载荷传感器将会测出此处的冲击性能,以确定速度或加速度。根据这两个传感器的信号,流量以时间单位被测量。

Novatec公司已扩大其加料机GSL线,添加了GSL-12无刷加料机

Coperion K-Tron公司的S100喂料器采用了获得专利的智能压力传感器(SFT)称重技术

Riverdale Global公司的液体颜色系统已添加了Riverdale计重工位(RGS),用于基于重量的计量控制

该公司还重点介绍了一款模块化的失重喂料器。据介绍,此产品适合于具有不同体积密度的材料。通过单螺杆喂料器能处理粉末、颗粒、粒料和其他自由流动的物料。Coperion K-Tron指出,此设备的双螺杆元件适合于可浸粉末和粘性或难以流动的物料。在NPE 2015展会中,展出单元包括产量在0.4~560 ft.3/h范围内的S100单螺杆喂料器以及产量为0.04~88 ft.3/h的T35双螺杆机组。两者都配备了专利的智能压力传感器(Smart Force Transducer)称重技术。

Riverdale Global公司的Riverdale计重工位(RGS)是针对其用于液体颜色供应和计量的“无泄漏/零废物”系统的最新改进成果。在RGS中,一个液体彩色转鼓被安装在一台自校准失重秤上,此秤负责连续向控制器报告内含物的重量,以确保保持目标下降比。在这个系统中,颜色容器始终封闭,防滴连接确保了颜色始终在容器内部。

Brabender技术公司的Flexwall Plus系列喂料器现在拥有可选择的独立桨搅拌,这使此设备可用于对成分要求更高的配方的喂料过程。这一变化也进一步简化了螺杆的拆卸。

另外,该公司的新型MiniTwin喂料器现在配有一种轻量化精密无刷直流电动机,拆装方便,是标准的医药级成品。此喂料器的速度可低至50 g/h,现有定容和失重型号。

Pelletron公司正在申请专利的C-20除尘器,小到足以安装在机器进料喉的上面

物料输送

展会上,几家辅助设备供应商重点介绍了树脂输送技术,这些技术的目的在于消除将材料分配给机器时误操作的可能性。Conair集团再次展示了其Material Vision Proofng(MVP)系统。该系统包括一架自动照相机,以自动确认物料源和输送目的地之间已经正确连接,并可以开始输送。

Una-Dyn名为“Easylink”的自动耦合装置是一款完全自动化的材料线传送系统,用于在选择的来源和目的地之间提供真空密封连接。与顺序分批式真空输送系统协调,此设备可提供防护连接、输送和线路清理。

Una-Dyn还推出了测量树脂实时加料情况的新型Ryng低轮廓(low-profile)在线存料单元。此设备用于总计每个用户在指定的时间范围内所消耗的树脂量,其标准的中央控制面板可以监控多达80个Ryng,还有一种可选的本地键盘能在单个接收机上使用。

Motan公司重点介绍了其SilentLine双壁物料喂料线系统,它保证了至少12 dB的减噪效果,如果同该公司的IntelliFlow系统相结合,能获得额外6 dB的减噪。它还能检测线路泄漏,使故障管路段被更容易地识别和更换。除了声音管理外,其双壁管道还提供保温性能,确保干燥的物料在输送过程中不会很快冷却。

在展会上,Sterling公司的VP系列真空泵展示了其灵活性。这一新系列产品采用了开放或闭环设计,可提供5种以上不同类型的过滤器,用于在中短距离上输送粒料或尘状回用料。这些泵通过一个大气安全阀连续输送,提供了长距离上的高输送率。

Coperion K-Tron公 司 的双风机滑轨卸料系统能以高于120 000 lb/h的速度气动传送来自有轨机动车中的粉末和粒状物料。此系统可在长达10 in.的线路中使用。一台真空风机将物料从有轨机动车中吸到自清洁的Coperion K-Tron Filtair过滤接收器中,并在此分离产品与输送空气。安装在接收机下面的是一个Aerolock旋转阀,它把物料计量到该系统的压力侧,用于传送到存储。该系统还包括有轨舱盖通风过滤器和喷嘴组件、控制面板、电动机启动器以及线路适配器和软管。

Schenck Process公司重点展示了FulFiller Container加料器,它是一款高速度的带基加料器,能在10 min内将粒料装满20 ft.(1 ft.=30.48 cm)或40 ft.的容器,当然前者所用时间更少。

总是移动物料意味着会产生微粒、拉丝和粉尘,因此,在NPE 2015展会中出现了几种用于粒料清洁的技术。例如,Pelletron公司正在申请专利的C-20除尘器,此产品仅重20 lb,高9.5 in.。Pelletron公司表示,除了在较小空间中提供优良的清洁和除尘性能外,C-20十分经济,其效率为50~70 lb/h。

同时展出的还有Pelletron公司带有自动入口装置的XP系列除尘器,其XP-360设计也在申请专利。此设备专用于对大批量粒料(采用袋装、卡车和有轨机动车装料)的清洁,出料量40 000~330 000 lb/h。XP-360免去了常用于将产品喂入除尘器的旋转阀,通过其自动入口导流板移动来调整产品流,从而使粒料均匀分布在除尘器的冲洗板上。

pellcon3“轻柔输送过程”也是Pelletron公司的展出产品,专为配混商或树脂生产商所需的较大输送能力而设计,此设备由三部分组成:Strandphase(对颗粒状物料较和缓地进行气力输送的技术)、Pellbow(一种特殊的专利弯管)和除尘器。Pelletron公司表示,这种组合实现了对物料的轻柔输送和低磨损,并使物料更清洁。

Mac Process公司在此次展会中展出了用于脆性物料的E-finity连续密相输送系统,该系统已获专利。

散落的金属会严重破坏机器和成品零件。而展会中展出的几项技术,能帮助加工商去除物料中潜在的金属污染。来自Eriez公司的新型Xtreme金属探测器就是其中之一,它提供了改进的灵敏度和直观的操作。其新界面通过采用全键盘、自动设置、拒绝登录和借鉴智能手机的设计元素提供了清晰显示。据Eriez公司介绍,Xtreme金属探测器具有更高的灵敏度,采用了多个频率范围和抗振。由于更容易通过设备大型控制器的开口进行布线,所以维护简单。

Bunting Magnetics公司(以下简称“Bunting”)展示了各种金属检测、磁分离和材料处理产品,包括一种高强度分离输送机。Bunting表示,在设计这种带式输送机的过程中,该公司利用有限元设计软件使磁场强度最大化并形成了一些最高的磁表面强度,其结果是产生了一种带有低场高度的强磁场,可以吸引和抓住由磁性弱的材料制成的小物件。

Eriez Xtreme金属探测器有一个以全键盘为特色的新界面

AEC公司的Trident GS系列模块化中央致冷机采用冷却能力50~120 t的单个回路。为获得600 t最大冷却能力,加工商可以并联多达5个回路

过程冷却

能源效率和按比例增加的能力是NPE 2015展会中过程冷却的关键主题,各大供应商都展示了可以随加工商冷却需求的扩大而提升能力的设备。

Conair集团展示了其拥有模块化和可扩展性的ESE系列EarthSmart中央致冷器。可扩展的设计使加工商可以扩大到总共6台致冷机,形成960 t的复合冷却能力。该公司的另一展出重点是EarthSmart绝热冷却塔,据报道它可以减少水和能源的消耗,同时防止过程流体污染。

Advantage工程公司为观众呈现了其彩色触摸屏Temptender控制仪,用于其Sentra 液循环温度控制单元线路。这款控制仪取代了自1996年起就被用于该温度控制单元中的HE控制仪。

AEC公司的Trident GS系列模块化中央致冷机采用了冷却能力在50~120 t的单个回路。加工商可以并联多达5个回路,获得600 t的最大冷却能力。每个Trident回路采用一台双螺杆压缩机,所有的GS系列致冷机有远程风冷式和封装水冷式型号,它们可提供30~65 ˚F(-1.1~18.3 ℃)的残余冷却液温度范围。

据AEC公司介绍,连接多个电路的工作得以简化。在安装好致冷剂和水路后,回路安装是一个即插即用的操作。每个回路包含所有必要的零部件和编程以作为主控单元进行随时接管,这样进一步缩短了集成和安装时间。另外,泵池(pump tank)也很容易集成。

Frigel公司重点展示了其新型3PR智能控制系统。该公司表示,此系统以一个7″的彩色触摸屏界面为特色,加工商可键入更多的数据点。3PR系统使用实时数据自动调节Frigel 冷却系统。据介绍,排除故障的功能,结合远程访问能力,可以帮助操作人员减少停机时间。控制器的机载内存通过连续存储关键的操作条件进一步有助于故障排除和正常运行,这些关键的操作条件可以被下载用于详细分析。

Frigel还展示了其Ecodry 3DK闭环绝热液体冷却器,这是其专利绝热系统的下一代产品。该公司表示,此设备可以增加水和能源的节省,同时提高冷却精度,减少维护,节省空间。

Microgel便携式致冷机/TCU也是Frigel公司展出的产品。这款紧凑的便携式设备有单或双区格式,采用水冷却或空气冷却。据Frigel公司介绍,与中央致冷机组相比,其Microgel设备能节省60%的能源成本,同时使用的空间也更少。

恩格尔公司为带有其e-fomo水歧管的模具温度控制器添加了一款新型号。它具有电气控制阀门,使流量可以进行调整和自动控制。该产品在Fakuma 2014展会上推出,是2010年其原flomo设备的一个进步,原flomo设备通过手工调节提供电子流监测。

Single温度控制公司在其展位上重点展示了该公司“被动变温”成型的EcoTemp系统,它包括注塑模具的热/冷循环。Single公司的这种经济的方法被一家公司称为“穷人的变温”,它是在充模过程中停止冷却水的流动,接着用某个温度以下的水集中冷却,该温度通常可能被用于传统的恒温模具冷却。其结果是总周期时间的显著减少。

部件输送

除了移动物料外,NPE 2015展会还重点介绍了加工后用于运输产品的各种技术。施耐德包装设备有限公司在展会上展出了排列(laning)、定位、包装和堆垛产品的相关技术。

该公司订制的手臂端工装是专为高速成型部件的包装而设计,并且它可以进行组合包装,包括具有复杂形状、必须进行紧密和轻缓包装的产品。与施耐德的视觉引导机器人相结合时,该系统可以定位、检查、分类、计数、取向、对齐、包装、关闭、标签和堆垛成型好的制品。

Dynamic输送机公司展示了其新型Vertical Z输送机,在许多部件必须被移到更高高处的情况下,它能使加工商节省占地空间。这款DynaCon垂直倾斜输送机可以订制设计成规定的高度,其宽度在4~60 in.范围内。值得一提的是,DynaCon输送机的高度可调节选项能用于该公司任何直的、倾斜的或Z-类型输送机上。

测试与测量

Tinius Olsen公司展示了ST系列机电万能试验机,其机架具有高达67 000 lbf(1 lbf=4.45 N)的测程和数字控制。通过使用拉伸、压缩、弯曲、剪切和剥离过程,此设备可以测试各种材料,包括薄膜。桌上安装的ST系列代替了S和T系列试验机,测程为200~10 000 lbf。

该系列还有3种更大测程(22 000~67 000 lbf)的落地式型号,以取代该公司的U系列。它们的机架设计为实现采用单一测试区域进行拉伸和压缩试验创造了灵活性,且其采用的一根比U系列机型更低的底部滑动横梁使重量更大的试样加载变得容易。ST机器的控制通过一个蓝牙手持接口或在一台连接PC上运行的虚拟机界面来实施。

岛津科学仪器公司正用四款新设备扩大其Autograph AGS-X系列通用测试仪,它们拥有高水平的控制、严密的精度和针对各种材料测试任务的直观操作。这些设备同样包括桌面和落地式两大类,标配岛津科学仪器公司的Trapezium X材料测试软件,据称可以快速获取和实时显示测试数据。

Testing Machines公司重点展示了其新的摆锤式冲击试验机,型号为43-76。它拥有全新、可靠的机械设计,可以很容易为1~22 J的悬臂梁或简支梁试验而配置。新功能包括采用7″彩色触摸屏的直观软件界面。安全功能包括一个紧急停止按钮和二手摆的释放机制。新的实心单件锤臂设计运用FEA(有限元分析)方法来确保正确的撞击中心,从而最大限度地减少了振动损失。

对于耐候检测,Eye Applied Optix公司推出了其新的Eye SUV-W-161紫外线耐久性试验箱。据报道,此设备能提供的紫外线能量比自然的太阳光大30倍,产生加速因子比典型的氙室高10倍以上。

Atlas材料测试技术公司展示了一款升级的全光谱氙仪Ci4000天候老化仪,它具有新的用户界面,且功能也得到了增强,如集成的FSM全频谱监测系统、WXView/WeatherView数据采集软件、S3T在线试样表面温度测量系统以及可以使装料时间缩短50%以上的RD-3T试样夹具。

与此同时,还有其他一些令人感兴趣的经过升级的新型分析仪器也在展会中得到了展示。例如,马尔文仪器公司的一种全新的凝胶渗透/尺寸排阻(sizeexclusion)色谱平台——Omnisec GPC/SEC。该产品被认为在性能、易用性和生产率方面取得了突破。

Linseis公司展示了三款新的热分析仪器,包括高温DSC PT1600差示扫描量热仪,据报道,此设备具有业界领先水平的热灵敏度、短时间常数。

Paul N. Gardner公司重点推荐了其测量颜色和外观的新仪器,包括用于三维表面的新型光泽/纹理测量仪和可同时测量雾度与透明度的雾度透光度计。

Zeiss工业计量公司展示了其Metrotom 800计算机断层扫描技术。此技术针对3D测量和复杂部件的结构检查而开发,可以测量部件的几何形状并检查部件的内部结构。

Tinius Olsen公司的ST系列材料测试机提供从200~67000lbf的测程

焊接和密封

对于焊接和密封,几种经过升级的新式焊接和装配机器在展会中引人注目。其中,有Dukane公司的新型VW5000系列振动焊机。此系列设备结合了改进的过程控制、更多的数据存储、易于编程以及向后模具的兼容性。由于采用Dukane公司的专利数字变频驱动,因此可以提供更高的功率、效率、可靠性和灵活性。此设备配有一块15″的彩色触摸屏。

Dukane的独立式伺服超声波焊机以及用于该公司iQ系列超声波发生器的一个可选模块也是展会上的新品,它们专用于简化工作单元。

Herrmann超声波公司通过结合几个生产步骤现场演示了“功能整合”,该方法简化了生产过程的监控和质量保证过程。Sonics & Materials公司展示了一款采用触摸屏技术的超声步进电动机焊机。

装饰、印刷和修饰

Apex机械公司展示了其新型C-9针式打印机。据了解,此设备是一种针对高品质装饰的低成本解决方案,具有双色、干胶印的特点,能以每分钟150个部件的速度进行360°打印。

Matthews印标系统公司推出了VIAjet L系列热喷墨打印机。此设备清洁快速,具有成本效益,可替代热转印和不干胶标签。通过在桌面打印机中发现的相同墨盒技术,L系列的速度比之前的热喷墨系统提升了近两倍,且能提供600×600 dpi高打印分辨率。

KBA-Kammann公司重点介绍了其新的高端型号K15-CNC印刷机。此设备是一种CNC控制通用丝网印刷机,可以处理任何形状的产品,如圆形、椭圆形、方形、扁平形或带有把手的形状。采用伺服驱动,可拥有6~22个加工工位和多达10种用UV固化的颜色或12种热塑性油墨的颜色。

OMP公司展出了一款用于PVC管材和型材且正在申请专利的数字打印转印机DPT。该设备装有一个移动的部件,可以在PVC型材上清晰地打印条码。据报道,标准的PVC打印机往往会在基材上留下不清晰的波浪形印痕,而此设备避免了此类问题的发生,且使用的是无害化学物质,并具有较低的油墨消耗成本。

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