Технологии

    QuickSwitch позволяет менять размер трубы не прерывая процесс зкструзии и, что немало важно, не снижая при этом объема продукции. За сравнительно короткий срок, Quick Switch успешно обосновался на рынке полиолефиновых труб, а клиенты уже размещают следующие заказы. Выгоду производителям труб приносит как увеличение производительности, так и снижение расходов на содержание персонала и на материал.

    Кроме того, повышенная гибкость каждой установки QuickSwitch, ведет к снижению складских запасов и к значительному сокращению сроков поставок. Технология QuickSwitch для производства полиолефиновых труб впервые была представлена на выставке К-2004 в Дюссельдорфе. Если ключевые компоненты технологии для зкструзии ПВХ- труб подверглись лишь частичной модификации, то для трубной головки потребовалась разработка полностью новой концепции. В итоге для производства труб ПВХ посредством QuickSwitch используется трубная головка с дорнодержателями, оснащенная дорном, смещаемым в направлении экструзии. В экструзии труб гибкость приобретает все большее значение. Большие партии одного и того же размера труб остались в прошлом и частая переналадка установок стала обычным и малоприятным делом. Заказываемые партии становятся все меньше, а производственные циклы всё короче. Чтобы избежать потерь в конкурентной борьбе, при работе на традиционных экструзионных линиях приходится все чаще прерывать производство и производить переналадку на другие размеры. Растущие цены на сырье и снижающиеся из-за растущей конкуренции цены продаж - вот еще два пункта, которые наглядно показывают, что в последние годы требования к экструзионному оборудованию изменились, а такие понятия как эффективность и гибкость систем играют все большую роль. Возникает вопрос, можно ли отреагировать на такое развитие событий и каким образом можно снизить стоимость производства труб ПВХ?

Повышение производительности

    Повышение производительности может быть в первую очередь достигнуто за счет увеличения загрузки линии. Если можно избежать простоев или сократить их до абсолютного минимума, то загрузка линии, а одновременно и производительность установки возрастут. Положительным побочным эффектом такого увеличения производственной мощности является то, что другие экструзионные линии становятся ненужными и, возможно, могут быть полностью остановлены - без ущерба для объёмов производства.

Снижение расходов на материал

    Во времена роста цен на полимерные материалы особенно важно свести к минимуму их расход и уменьшить количество отходов. При смене размеров, традиционное оборудование для экструзии труб необходимо полностью останавливать и после переналадки запускать заново. Между началом перевода оборудования на пониженную нагрузку и возобновлением производства качественной продукции нового размера вырабатывается брак, повторное использование которого чаще всего невозможно из-за высоких требований к качеству труб. В дополнение к такому расточительному использованию ПВХ -компаундов, при каждой смене размеров при чистке экструдера возникают расходы на термостабилизаторы, добавляемые перед остановкой оборудования. Во избежание повреждений перед каждой остановкой оборудования технологическую часть экструдера и трубную головку необходимо очищать от ПВХ-компаунда с помощью так называемого стопконцентрата.

Снижение трудовых издержек

    Необходимая при смене размера переналадка оборудования и последующий процесс оптимизации качества труб требуют затрат труда и времени. Следует полностью остановить линию, отделить жгут расплава и извлечь трубу. Технологическая часть и трубная головка очищаются с помощью термостабилизаторов (стоп-концентрат). Работы по переналадке на экструзионной линии состоят из нескольких операций. В производственном отношении необходимо заменить комплект сопел, калибровку, а также все уплотнения и опоры труб. Кроме того, вытяжное и отрезное устройства необходимо подогнать к новому размеру труб. По завершении всех этих работ в линию вводится новая труба. 3атемможно заново запустить линию, соединив выступающий из трубной головки рукав расплава с новой трубой и медленно разогнав линию до необходимой скорости. В ходе этого процесса необходимо произвести ряд корректировок, чтобы производимая труба соответствовала всем параметрам качества в отношении диаметра, толщины стен и овальности. При смене размера на традиционном оборудовании все это означает множество рабочих операций, а также значительную потребность во времени и рабочей силе. Поэтому в странах с высоким уровнем заработной платы особенно высок интерес к сокращению или, по возможности, к полному исключению таких видов деятельности, требующих больших временных затрат.

Повышение гибкости

    Клиенты требуют все большего сокращения сроков поставок, заказывая трубы определенного диметра и длины в кратчайшие сроки. Такого рода заказы поступают все чаще и невозможность их выполнения наносит ущерб конкурентоспособности. Решением этой проблемы могло бы стать создание огромного складского запаса всех возможных размеров и видов труб. Другой возможностью могли бы быть инвестиции в большое количество экструзионных линий, так, чтобы каждая установка производила лишь несколько размеров. Количество операций по переналадке снижается для каждой установки и любой тип труб становится доступным в кратчайшие сроки. Оба варианта означают предельные капиталовложения, а единственной рациональной альтернативой обоим вышеназванным пунктам в экономическом плане является изменение одного производимого размера труб на другой простым нажатием кнопки.

    Одновременно необходимо констатировать, что размеры партий становятся все меньше, а рентабельное производство таких количеств на традиционном оборудовании часто становится невозможным. 3аказы отклоняются, а клиент при следующих заказах обращает внимание на конкурентов. Малые заказы были бы экономически целесообразными, если бы можно было гибко и максимально быстро перестраивать оборудование с одного размера труб на другой.
Все эти требования рынка выполняет QuickSwitch.

    По сравнению с традиционным оборудованием для производства труб экструзией, эта, без преувеличения революционная система смены размера без остановки производственного процесса, предлагает производителям труб перечисленные конкурентные преимущества по весьма доступной цене. Особенно привлекательными являются заказы на трубы специальных размеров. Производство труб с диаметрами и толщиной стенок, отличающимися от стандартных значений DIN, при использовании традиционного экструзионного оборудования требует отдельного комплекта всех компонентов, зависимых от размера. Это влечет за собой высокие расходы, которые необходимо распределить среди небольшого количества заказов. Хорошим стимулом к производству таких специальных размеров является тот факт, что таких предложений очень мало, т.е. достижимая продажная цена очень высока. QuickSwitch делает возможным рентабельное производство любых нестандартных размеров. Специализированные заказы, на выполнение которых раньше уходило много времени, теперь могут быть поставлены в кратчайшие сроки. Еще одним преимуществом, по сравнению с традиционным экструзионным оборудованием, является значительное снижение расходов на техническое обслуживание. В установках QuickSwitch не требуется ни удаление полимерного расплава из замененных сопел и дорнов, ни чистка калибраторов, ни восстановление уплотнений. Специальная конструкция трубной головки увеличивает срок ее службы. Поверхность труб, изготавливаемых в процессе QuickSwitch, значительно более гладкая и имеет меньше царапин. В настоящее время QuickSwitch выпускается для производства труб из всех ходовых смесей жесткого ПВХ в трех диапазонах диаметров: 32 - 63 мм, 75 - 160 мм и 160 - 250 мм. В указанных пределах могут изготавливаться трубы любых диаметров с любой толщиной стенок, в диапазоне классов давления от PN 4 до PN 16.
 

    Неотъемлемой составляющей новой концепции являются следующие компоненты QuickSwitch:
 

Трубная головка: возможность регулирования выходной щели между соплом и дорном было большим преимуществом уже при производстве полиолефиновых труб. При переработке ПВХ компаундов это является абсолютной необходимостью. Путем изменения осевого положения дорна достигается большая или меньшая щель, что ведет к различным диаметрам и различной толщине стен. Чтобы значения усадки труб не выходили за пределы заданных допусков, размер щели, с учетом исходного процесса при экструзии труб ПВХ, должен точно соответствовать требуемой толщине стен трубы. Без гибкой трубной головки QuickSwitch смена размера без остановки производственного процесса при изготовлении труб ПВХ невозможна.

Всасывающий колпак: он находится между трубной головкой и калибратором и уплотнен с двух сторон. Всасывающий колпак предназначен для расширения выходящего из трубной головки гибкого рукава расплава до необходимого диаметра калибровки, если необходимый диаметр рукава расплава больше максимального устанавливаемого диаметра сопла на трубной головке.

Калибровочный короб: основным компонентом каждой экструзионной линии QuickSwitch является регулируемый калибровочный короб. Он выполняет формообразующую задачу стандартного калибратора, однако может плавно регулироваться во всем диапазоне диаметров установки. Несколько сотен подвижных сегментов образуют своими поверхностями гладкую внутреннюю поверхность трубы с округлой геометрией. Из-за специфических требований экструзии ПВХ-труб охлаждение этого компонента в зоне впуска было коренным образом модифицировано.

Концевое уплотнение: для создания необходимого вакуума вакуумную камеру необходимо герметизировать со стороны входа и выхода. В зоне впуска эту функцию выполняет калибровочный короб. Со стороны выхода вакуумной камеры необходимо специальное уплотнение. Традиционные установки для производства труб экструзией оснащены уплотнениями, подходящими только для одного единственного диаметра. Модульная конструкция из нескольких подвижных сегментов в сочетании с силой упругости и гидростатическим давлением обеспечивают изоляцию вакуумной камеры от внешнего давления во всем диапазоне диаметров. При изменениях это уплотнение автоматически подгоняется к новому диаметру трубы.

Роликовая направляющая: во избежание овальностей из-за неравномерного охлаждения, экструдированная труба должна вводиться в оросительные ванны, но прежде всего в вакуумную камеру, точно по центру. В традиционных установках это осуществляется с помощью опорных шайб или  призматических роликов в камерах. В установках QuickSwitch используются так называемые комбинированные ролики, обеспечивающие как центральный подвод, так и надежную поддержку трубы. Функция поддержки достигается за счет двух различных геометрий роликов, которые расположены в камере попеременно.

Вытяжное и отрезное устройства: гусеничное вытяжное устройство должно с равномерной скоростью протягивать жгут расплава через экструзионную линию. Верхние гусеничные ленты придавливаются к трубе пневматическими цилиндрами, а нижние подаются электродвигателями. Чтобы труба постоянно продвигалась через вытяжное устройство по центру, датчики измеряют фактический диаметр трубы и при необходимости дают сигнал о необходимых поправках. Это ведет к непрерывной передаче необходимого усилия вытяжки. Вытяжное устройство автоматически подгоняется к новому диаметру трубы. Во время смены размера оно обеспечивает прохождение трубы по центру и ее непрерывное протягивание с необходимыми усилием и скоростью.

Отрезное устройство также снабжено механизмами распознавания диаметра и подгонки. Все это, в сочетании с изменяющимися зажимными колодками, отменяет необходимость отдельной переналадки отрезного устройства.

Управление: неотъемлемой частью полностью автоматической линии QuickSwitch является, помимо прочего, устройство управления, учитывающее следующие параметры:
• материал,
• производительность,
• размер трубы,
• положение дорна в трубной головке, 
• вакуум во всасывающем колпаке,
• диаметр в калибровочном коробе,
• положение вакуумной камеры,
• вакуум в вакуумной камере,
• скорость вытягивания,
• усилие прижима вытяжной гусеничной ленты.

    При необходимости соответствующий набор данных просто выбирается и активируется нажатием кнопки. В течение нескольких минут вся установка QuickSwitch полностью автоматически переходит на требуемый диаметр трубы и уже с первого метра после смены размера вновь производит трубу высочайшего качества.

    Таким образом, QuickSwitch позиционируется, как действительно рациональное новшество в области экструзии труб, несущее с собой множество экономических преимуществ. Смена размера без остановки производственного процесса открывает всем производителям труб экструзией и, особенно, производителям ПВХ-труб, огромный потенциал экономии. Смена размера в ходе производственного процесса осуществляется в течение нескольких минут простым нажатием кнопки. Все работы по переналадке, которые прежде были необходимы для перехода на другой диаметр труб, теперь не требуются. Необходимо отрезать лишь несколько метров трубы, которые производятся во время короткой фазы переналадки. Помимо полной отмены необходимости переналадки и сокращения складского запаса, QuickSwitch обеспечивает недостижимую прежде гибкость при производстве труб ПВХ.

    К QuickSwitch ведут два пути: помимо покупки комплектной линии есть возможность пошагового переоборудования уже существующей традиционной установки. Компоненты QuickSwitch разделены на рациональные пакеты дооснащения, вследствие чего смену размера без остановки производственного процесса можно осуществлять как вручную, так и полностью автоматически. С помощью небольших блоков производители труб шаг за шагом могут убедиться в качествах и преимуществах системы QuickSwitch. Оба упомянутых пути объединяет то, что как покупка комплектной линии, так и инвестирование в модули означает для пользователя чрезвычайно быструю амортизацию экструзионной линии QuickSwitch.