Auf der K 2016 präsentiert die Sikora AG, Bremen, das innovative System Centerwave 6000 auf Basis der Millimeterwellen-Technologie zur Messung von Durchmesser, Ovalität, Wanddicke und Sagging großer Kunststoffrohre ab einem […]
Das neue System Centerwave 6000 misst den Durchmesser, die Ovalität, Wanddicken und das Sagging von Großrohren auf Basis der Millimeterwellen-Technologie. (Foto: Sikora)
Auf der K 2016 präsentiert die Sikora AG, Bremen, das innovative System Centerwave 6000 auf Basis der Millimeterwellen-Technologie zur Messung von Durchmesser, Ovalität, Wanddicke und Sagging großer Kunststoffrohre ab einem Durchmesser von 120 mm.
Entwickelt hat Sikora die Millimeterwellen-Messtechnik in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) und dem Süddeutschen Kunststoffzentrum (SKZ). Mit der Technologie lassen sich bei großen Kunststoffrohren ab 120 bis 2.500 mm Durchmesser sowohl Innen- als auch Außendurchmesser berührungslos und präzise online messen und damit die Ovalität, Wanddicken und das Sagging bestimmen. Auch die Wanddicken mehrschichtiger Rohre erfasst das System exakt, unabhängig von Materialtyp oder Temperatur des Messguts. Das Messsystem adaptiert die Eigenschaften der extrudierten Kunststoffe selbst und macht damit eine Kalibrierung durch den Bediener überflüssig. Das steigert die Produktqualität und sorgt für eine erhebliche Material-, Zeit- und Kosteneinsparung während der Extrusion.
Funktionsweise
Mehrere über den Umfang eines Rohres verteilte statische oder ein bis zwei kontinuierlich rotierende Transceiver senden und empfangen kontinuierlich frequenzmodulierte Millimeterwellen. Ein statisches System misst punktuell die Wanddicke und die Außen-/
Innendurchmesser des Rohres. Wenn die vollständige Erfassung der Wanddicke über den gesamten Umfang des Rohres gefordert wird, kommt ein rotierender Messkopf zum Einsatz. In dieser Ausführung lässt sich auch das Sagging präzise erfassen und darstellen. Die Messung funktioniert über den Laufzeitunterschied der reflektierten Signale, die von Grenzschichten wie Vorder- und Rückseiten eines Kunststoffes zurückgeworfen werden. Die im Empfangsteil des jeweiligen Transceivers erfassten und demodulierten Signale enthalten Informationen über die Entfernungen der Grenzschichten unterschiedlicher Materialien. Die Messung erfolgt ab 4 mm Wanddicke mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern und mit einer Messrate von 250 Einzelmesswerten pro Sekunde.
Nach algorithmischer Aufbereitung der Empfangssignale eines jeden Sensors stehen die gewünschten Messergebnisse quasi in Echtzeit bereit zur Anzeige, aber auch zur Regelung der Abmessungen eines Rohres. Ein angeschlossenes Prozessorsystem bietet neben einer numerischen Anzeige und grafischen Darstellung der Messwerte auch umfangreiche Trend- und Statistikfunktionen. Geht man davon aus, dass auf einer Linie Rohre mit 400 mm Außendurchmesser und 22,7 mm Wanddicke bei einer Liniengeschwindigkeit von 0,66 m/min gefahren werden, erhält der Maschinenführer bereits nach ca. 15 min präzise Messergebnisse, wenn zunächst zur Stabilisierung des extrudierten Rohres eine Kühlstrecke von etwa 10 m Länge zu durchlaufen ist.
Installation in der Extrusionslinie
Da bei der Messung mittels Millimeterwellentechnik Temperaturen keinen Einfluss auf das Messergebnis haben, lässt sich das System sowohl zur Heißmessung als auch am kalten Ende der Linie zur finalen Qualitätskontrolle einsetzen. Bereits unmittelbar nach der ersten Kühlung liefert das System präzise Informationen. Die Technik deckt darüber hinaus sämtliche Kunststoffsorten wie PE, HDPE, PP, PA6 und PVC ab.
Die Millimeterwellentechnik eignet sich für die Messung aller Arten von Kunststoffrohren beispielsweise zur Durchleitung von Wasser, Gas, Chemikalien und Öl ab einem Durchmesser von 120 mm bis 2.500 mm und größer. Besonders interessant ist die Verwendung für die Extrusion von PVC, das eines der verbreitetsten Materialien für Rohre im Bau- und Versorgungsbereich ist. Auch für dickwandige PVC-Rohre liefert das System präzise Messwerte.
Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Vermessung von Mehrschichtrohren und gewölbten Oberflächen. Während der Produktion besteht das Risiko, dass die Schmelze, die nach dem Rohrwerkzeug austritt, aufgrund der Schwerkraft nach unten fließt und dadurch die Rohrwanddickenverteilung ungleichmäßig verändert. Dieses Sagging wird durch das Messverfahren erkannt. Über ein Anzeige- und Regelgerät erhält der Maschinenführer sofort Informationen über den Produktionsprozess, um gegebenenfalls Maßnahmen einzuleiten.
