1. Das Funktionsprinzip der automatischen Scheiben-Kunststoff-Spritzgussmaschine
Wie wir alle wissen, gibt es in China zahlreiche erfolgreiche Fälle der Frequenzumstellung und Energieeinsparung bei horizontalen Spritzgussmaschinen. Die vollautomatische Scheiben-Kunststoffspritzgussmaschine in Schuhbetrieben ist das wichtigste elektrische Gerät in Schuhbetrieben, bekannt als „elektrischer Tiger“. China ist ein großes Schuhproduktionsland mit einer großen Anzahl von Schuhproduktionsmaschinen, aber es gibt relativ wenige Einheiten, die auf Energieeinsparung umstellen. Der Hauptgrund dafür ist, dass die Menschen mit dem Funktionsprinzip automatischer Scheiben-Kunststoffspritzgussmaschinen nicht vertraut sind.
1.1 Mechanische Eigenschaften einer vollautomatischen Scheiben-Kunststoffspritzgussmaschine (nachfolgend: Scheibenmaschine)
1) Diese Maschine wird speziell zur Herstellung aller Arten hochwertiger einfarbiger, zweifarbiger und dreifarbiger Sportschuhe, Sohlen für Freizeitschuhe, Sohlen für Jungen und Mädchen und anderer Produkte verwendet.
2) Rohstoffe eignen sich zur Herstellung von Schäumen und anderen thermoplastischen Rohstoffen wie PVC, TPR usw.
3) Die Maschine wird durch Computerprogramme (Einchip-Mikrocomputer, SPS) gesteuert, die Haupt- und Hilfsmaschinen werden präzise gesteuert, sind einfach zu bedienen und zu warten.
1.2 Vergleich zwischen Scheibenmaschine und herkömmlicher horizontaler Spritzgussmaschine
1) Hydraulikmotor
Die Ölpumpen horizontaler Spritzgussmaschinen und Scheibenmaschinen sind Dosierpumpen. Während des Spritzgussprozesses ändert sich der Druck der Ölpumpe häufig. Die traditionelle Behandlungsmethode zur Aufrechterhaltung des Niederdrucks besteht darin, den Druck über ein Proportionalventil abzulassen, während der Motor mit voller Drehzahl unter Netzfrequenz läuft. Die Verschwendung von elektrischer Energie ist sehr gravierend.
2) Je nach Modell der Disc-Maschine wird diese in Einfarbenmaschinen, Zweifarbenmaschinen, Dreifarbenmaschinen und andere Modelle unterteilt.
Unter diesen verfügt die Monochrommaschine nur über einen Host, der der horizontalen Spritzgussmaschine ähnelt.
Die Zweifarbenmaschine besteht aus einer Hauptmaschine und einer Zusatzmaschine. Die Zusatzmaschine ist für das Einspritzen, Schmelzen, die Oberformung, die Unterformung und weitere Vorgänge zuständig. Die Hauptmaschine übernimmt die Funktionen der Zusatzmaschine. Zusätzlich gibt es eine Scheibenrotation, um die Bewegung und Positionierung der Form zu realisieren.
Die Dreifarbenmaschine besteht aus einer Hauptmaschine und zwei Nebenmaschinen.
3)Anzahl der Formen
4) Horizontale Spritzgussmaschinen verfügen im Allgemeinen nur über einen Satz funktionierender Formen. Wenn der Produktionsprozess geändert wird, müssen die Formen ausgetauscht werden.
Die Anzahl der Formen einer Plattenmaschine ist je nach Modell unterschiedlich. In der Regel sind 18, 20, 24 oder 30 Formensätze vorhanden. Je nach Produktionsprozess wird über das Bedienfeld eingestellt, ob die Formposition gültig ist oder nicht. Beispiel: Modell TY-322, 24 Formpositionen (24 Formen können installiert werden; alle oder ein Teil der Formen können je nach Bedarf während der Produktion flexibel als effektive Formpositionen ausgewählt werden). Während des Betriebs der Plattenmaschine dreht sich der große Drehteller mit hoher Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn, und die SPS oder der Einchip-Mikrocomputer führt die Programmberechnung aus. Werden nur gültige Formpositionen erkannt und sucht die SPS oder der Einchip-Mikrocomputer nach einem Verzögerungssignal, beginnt der Drehteller zu verlangsamen. Sobald das Positionierungssignal erreicht ist, führt der Drehteller eine präzise Positionierung durch. Andernfalls, wenn keine gültige Formposition erkannt wird, dreht sich der große Drehteller zur nächsten gültigen Formposition.
Solange die horizontale Spritzgussmaschine über ein Signal zum Schließen oder Öffnen der Form verfügt, führt sie entsprechende Aktionen aus.
4) Druckeinstellungsmethode
Die Druckeinstellungsmethoden von horizontalen Spritzgussmaschinen und Scheibenmaschinen sind allesamt druckproportionale Steuerungsmethoden, aber der Einspritzdruck jeder Form der Scheibenmaschine (mehrerer Formen) kann unabhängig über das Bedienfeld eingestellt werden, was für die Herstellung von Produkten mit unterschiedlichen Einspritzvolumina geeignet ist.
Die horizontale Spritzgussmaschine produziert jedes Produkt und die relevanten Parameter sind konsistent.
5) Formarbeitsmethode
Wenn die horizontale Spritzgussmaschine in Betrieb ist, bewegt sich die feste Form nicht, und nur die bewegliche Form führt bei entsprechender Anweisung eine linke und rechte Formverriegelung oder Formöffnung aus und bewegt sich geradlinig von links nach rechts.
Während der Plattenmaschine werden die feste und die bewegliche Form durch den großen Drehtisch bewegt und positioniert. Bei Anweisungen zum Spannen und Öffnen der Form führt der Ölzylinder die Hebe- oder Senkbewegung aus. Bei der Entnahme des Produkts öffnet der Bediener die bewegliche Form manuell.
6) Scheibe (Plattenspieler)
Die vollautomatische Kunststoff-Spritzgießmaschine vom Typ Disc verdankt ihren Namen der runden Drehscheibe und wird als Disc-Maschine (Sole-Maschine) bezeichnet. Die Disc ist in mehrere gleich große Teile unterteilt. Beispielsweise ist die TY-322 in 24 Module unterteilt.
Wenn weder die Haupt- noch die Zusatzmaschine eine effektive Formposition erkennt und sich beide im geöffneten Zustand befinden, sendet die SPS oder der Ein-Chip-Mikrocomputer eine Anweisung. Die Hauptmaschine übt Druck auf die Scheibe aus und sorgt für eine hohe Rotationsgeschwindigkeit. Das System erkennt automatisch die effektive Formposition und die Scheibe wird nach der Verzögerung präzise positioniert.
7) Kühlmethode
Die herkömmliche horizontale Spritzgussmaschine verfügt über das Konzept der „Abkühlzeit“. An der Form ist ein Kühlwasserkreislauf installiert, um die Kühlung der Form und des Produkts zu gewährleisten.
Die Disc-Maschine ist anders. Sie verfügt nicht über ein Kühlwasserkreislaufsystem, da sich der Drehteller der Disc-Maschine nach der Produktformung für eine gewisse Zeit dreht oder im Standby-Modus befindet. Zusätzlich sind an der Maschine mehrere Lüfter installiert, um die Form und das Produkt zu kühlen.
1.3 Funktionsprinzip der Scheibenmaschine
Beim Spritzgießen einer Scheibenmaschine stellen verschiedene Vorgänge wie Spannen, Einspritzen, Schmelzen, Formöffnen sowie Scheibengeschwindigkeit unterschiedliche Anforderungen an Geschwindigkeit und Druck. Diese werden über den Proportionalwert auf dem Bedienfeld eingestellt. Beispiel: P1 stellt den Schließdruck der Form ein, P2 den Primärdruck der Einspritzung, P3 den Sekundärdruck der Einspritzung und P4 den Förderdruck. Ändert sich der Förderdruckbedarf der Scheibenmaschine, werden Lastdruck und Förderstrom über das Proportionalventil (Überströmventil) am Auslass der Ölpumpe angepasst, und das überschüssige Öl wird unter hohem Druck in den Öltank zurückgeleitet.
Die Einfarben-Disc-Maschine verfügt über nur einen Hauptmotor, der das System hauptsächlich mit Druck versorgt, um das Einspritzen und Schmelzen sowie das Spannen und Öffnen der Form abzuschließen. Darüber hinaus steuert er ein Drehtischsystem, um die Bewegung und Positionierung der Form abzuschließen.
Die Zweifarbenmaschine kann in Haupt- und Zusatzmaschine unterteilt werden. Sie bestehen hauptsächlich aus Heizung, Klebstoffinjektion, Schmelzklebstoffsystem und Formverriegelungssystem. Die Dreifarbenmaschine ähnelt der Zweifarbenmaschine. Sie besteht aus einer Hauptmaschine und zwei Zusatzmaschinen. Der Host ist für die Drehung und Positionierung der Disc verantwortlich.
Die Disc-Maschine ist in zwei Teile unterteilt: manueller Betrieb und automatischer Betrieb.
Bei manueller Bedienung muss der Bediener entsprechende Befehle geben und die Scheibenmaschine führt die entsprechenden Aktionen aus. Wie etwa Klebstoffeinspritzung, Schmelzkleber, obere Form, untere Form, Scheibenrotation und andere Aktionen.
Während des automatischen Betriebs werden nach der Auswahl der einzelnen Formpositionen die Zufuhrmenge, der Druck und die Zeit eingestellt und die Temperatur des Materialrohrs erwärmt. Starten Sie die Ölpumpe der Hauptmaschine, schalten Sie die manuelle und automatische Entriegelung in die automatische Position und drücken Sie einmal die automatische Starttaste. Ein automatischer Schritt kann ausgeführt werden.
1) Wenn die aktuelle Formposition verwendet wird, entspricht die Zufuhrmenge nach Drücken der automatischen Starttaste der eingestellten Menge dieser Form. Erreicht die Zufuhr die eingestellte Menge nicht, wird die Form geschlossen. Nur die schnelle Formschließung ist möglich, die langsame Formschließung ist erst möglich, wenn die Zufuhr die eingestellte Menge erreicht hat. Nach dem Stoppen der Formverriegelung werden die Einspritz- und Formöffnungsvorgänge durchgeführt.
2) Wenn die aktuelle Formposition nicht verwendet wird, drücken Sie die automatische Starttaste. Die Scheibe bewegt sich zur nächsten verwendeten Formposition und die Zufuhrmenge erreicht die eingestellte Menge der nächsten verwendeten Formposition. Materialaktion: Nachdem der Drehtisch positioniert ist, wird die Form schnell (zeitlich eingestellt) geklemmt, die Zeitsteuerung gestoppt und wenn die Zufuhrzeit erreicht ist, wird die Form langsam geklemmt. Die Einspritz- und Formöffnungsaktionen werden ausgeführt, nachdem die Form geklemmt ist.
3) Wenn die Hauptmaschine und die Hilfsmaschine gleichzeitig verwendet werden, muss gewartet werden, bis die automatischen Aktionen der Hauptmaschine und der Hilfsmaschine abgeschlossen sind und die Form geöffnet wird, bevor die Scheibe läuft und sich zur nächsten Formposition dreht.
4) Wenn der Drehteller vor dem „Langsampunkt“ der Scheibe stoppt, wird die Scheibe bis zum Positionierungsanschlag abgebremst, sobald der „Langsampunkt“ erkannt wird. Wird die Formposition verwendet, führt die Formaktion nach der Positionierung die Formverriegelung und weitere Aktionen aus, bis die Form geöffnet wird. Der Drehteller bewegt sich nicht, aber die Zuführaktion führt die Zuführung der nächsten verwendeten Form aus. Bei angehaltenem Drehteller (Drehung im Uhrzeigersinn) bewegt sich der Drehteller zur nächsten Formposition. Wird diese Formposition nicht verwendet, wird die Scheibe an der nächstgelegenen Form positioniert und bewegt sich erst zur nächsten Form, wenn die Drehtellerpause aufgehoben wird.
5) Schalten Sie im Automatikbetrieb den automatischen Zustand zurück in den manuellen Zustand. Die Scheibe führt dann jedoch eine langsame Positionierung durch (die Scheibe wird während des Betriebs umgeschaltet) und andere Aktionen werden rechtzeitig gestoppt. Dies kann manuell zurückgesetzt werden.
1.4 Der Stromverbrauch der Disc-Maschine manifestiert sich hauptsächlich in den folgenden Teilen
1) Elektrischer Energieverbrauch der Hydraulikölpumpe
2) Stromverbrauch der Heizung
3) Kühlgebläse.
Für Schuhhersteller ist der Stromverbrauch der größte Teil der Produktionskosten. Der Stromverbrauch der Hydraulikölpumpe macht etwa 80 % des Stromverbrauchs der gesamten Scheibenmaschine aus. Daher ist die Reduzierung des Stromverbrauchs der Schlüssel zur Reduzierung des Stromverbrauchs der Scheibenmaschine. Der Schlüssel zur Energieeinsparung der Maschine.
2. Das Energiesparprinzip der Disc-Maschine
Nachdem man das Funktionsprinzip der Scheibenmaschine verstanden hat, ist es nicht schwer zu erkennen, dass in der Scheibenmaschine ein sehr heftiger Mutationsprozess stattfindet, der die Maschine stark beeinflusst und die Lebensdauer des gesamten Spritzgusssystems beeinträchtigt. Derzeit gibt es in inländischen Schuhfabriken eine große Anzahl alter Geräte mit geringem Automatisierungsgrad und hohem Energieverbrauch. Die Maschine ist in der Regel auf die maximale Produktionskapazität ausgelegt. Tatsächlich verbraucht sie während der Produktion oft nicht so viel Strom. Die Drehzahl des Ölpumpenmotors bleibt unverändert, sodass die Ausgangsleistung nahezu unverändert bleibt. Bei der Produktion werden große Pferde und kleine Wagen eingesetzt. Daher wird viel Energie verschwendet.
Aufgrund der besonderen Eigenschaften der Haupt- und Hilfsmaschinen sowie der Rotationsform der Scheibenpresse werden in der Produktion nicht so viele effektive Formpositionen verwendet. Beispielsweise werden beim Modell TY-322 24 Formensätze, manchmal nur ein Dutzend Sätze verwendet. In Testmaschinen und bei der Prüfung werden sogar noch weniger Formen verwendet, was dazu führt, dass sich Haupt- und Hilfsmaschinen oft in einem langfristigen Standby-Zustand befinden. Die Hilfsmaschine führt die Aktion nur aus, wenn sie eine gültige Formposition erkennt. Wenn sich die Scheibe dreht, führt die Hilfsmaschine keine Aktion aus, aber normalerweise läuft der Motor noch mit der Nenndrehzahl. Zu diesem Zeitpunkt verrichtet der Hochdrucküberlauf nicht nur keine nützliche Arbeit, sondern erzeugt auch Wärme, die das Hydrauliköl erhitzt. Ja, aber auch schädlich.
Wir verwenden die sensorlose Vektorfrequenzumwandlungstechnologie der Scheibenmaschine (siehe elektrisches Schaltbild). Der Frequenzumsetzer erfasst die Druck- und Durchflusssignale von der Computerplatine der Scheibenmaschine in Echtzeit. Das Druck- oder Durchflusssignal der Scheibenmaschine beträgt 0–1 A. Nach der internen Verarbeitung werden unterschiedliche Frequenzen ausgegeben und die Motordrehzahl angepasst. Das bedeutet: Die Ausgangsleistung wird automatisch verfolgt und synchron mit Druck und Durchfluss gesteuert, was der Umwandlung der Mengenpumpe in eine energiesparende Verstellpumpe gleichkommt. Das ursprüngliche Hydrauliksystem und der Betrieb der gesamten Maschine erfordern eine Leistungsanpassung, um den Verlust von Überdruckenergie des ursprünglichen Systems zu vermeiden. Dies kann die Vibrationen beim Schließen und Öffnen der Form erheblich reduzieren, den Produktionsprozess stabilisieren, die Produktqualität verbessern, mechanische Ausfälle reduzieren, die Lebensdauer der Maschine verlängern und viel elektrische Energie sparen.
Beitragszeit: 01.03.2023