Eine Kühlwalze, die keine gleichmäßige Temperatur über die Filmbreite aufrechterhält, kann Probleme in der gesamten Kunststofffolienproduktion verursachen. Der Film kann sich von der Bedienerseite zur Antriebsseite unterschiedlich abkühlen, was zu quer zur Bahn liegenden Schwankungen in Ebenheit, Aussehen, Dimensionsstabilität und Verhalten nachgelagerter Prozesse führt.

Das Problem wird nicht immer durch eine defekte Kühlwalze verursacht. Ungleichmäßige Temperatur kann durch unzureichenden Kühlmittelstrom, Verstopfung interner Kanäle, einen ungeeigneten Strömungsweg, instabile Wasserversorgung, schlechten Film-zu-Walzen-Kontakt, falschen Wickelwinkel, eingeschlossene Luft oder sich ändernde Produktionsbedingungen verursacht werden.

Die effektivste Methode zur Fehlerbehebung ist die separate Messung der Kühlmittel-, Walzenoberflächen- und Filmtemperatur, bevor die Maschineneinstellungen geändert werden.

Bestimmen Sie zunächst, ob die Temperaturabweichung im Kühlwasser, auf der Walzenoberfläche oder im Film nach dem Abkühlen liegt. Dies sind zusammenhängende Messungen, stellen aber nicht die gleiche Bedingung dar.

Kühlmitteltemperaturprofil:Messen Sie die Kühlwassertemperatur am Einlass und Auslass. Wenn möglich, überprüfen Sie auch den Durchfluss und den Druck unter normalen Produktionsbedingungen.

Walzenoberflächentemperaturprofil:Erstellen Sie ein Temperaturprofil von einem Rand der Arbeitsfläche zum anderen. Notieren Sie die Messwerte an konsistenten Positionen und nachdem die Walze stabile Betriebsbedingungen erreicht hat.

Filmtemperaturprofil:Messen Sie die Filmtemperatur unmittelbar nachdem sie die Kühlwalze verlassen hat. Eine gleichmäßige Walzenoberfläche garantiert keine gleichmäßige Filmtemperatur, wenn Kontakt, Filmdicke oder Bahnspannung über die Breite variieren.

Verwenden Sie eine kalibrierte Infrarotkamera oder eine wiederholbare Mehrpunktmessmethode. Ein Einpunkt-Infrarotthermometer zeigt nur die Temperatur an der gemessenen Stelle an und kann kein vollständiges Querprofil erstellen.

Bei der Gießfolienextrusion kann ein ungleichmäßiges Kühlprofil mit Problemen beim Aussehen und der Ebenheit des Films verbunden sein. Branchenrichtlinien identifizieren auch eine ungleichmäßige Frostlinie als Zeichen dafür, dass die Kühlung oder die Filmdicke möglicherweise nicht gleichmäßig ist, obwohl die Düsenverstellung und die Filmdicke untersucht werden sollten, anstatt einen Walzenfehler anzunehmen.

Unzureichender Kühlmitteldurchfluss ist einer der wichtigsten Bereiche, die untersucht werden müssen. Die Kühlleistung hängt von der Wassertemperatur, dem Durchfluss, der Wärmeübertragungsfläche, der Walzenkonstruktion und der Menge der in die Walze eintretenden Wärme ab.

Überprüfen Sie die folgenden Punkte:

• Tatsächlicher Kühlmitteldurchfluss, nicht nur die Pumpeneinstellung.

• Einlass- und Auslasstemperaturen des Kühlwassers.

• Pumpenleistung und Betriebsstabilität.

• Filterzustand und Rohrleitungsbeschränkungen.

• Ventilstellung und mögliche Luft im Kreislauf.

• Zustand der Zu- und Rücklaufschläuche.

• Kühlkapazität und Temperaturstabilität.

Ein teilweise verstopfter Filter, eine unterdimensionierte Leitung, ein verengtes Ventil oder eine verschmutzte interne Passage können den Durchfluss reduzieren. Wenn der Durchfluss abnimmt, kann das Kühlmittel Wärme weniger effektiv aufnehmen, was potenziell den Temperaturunterschied über die Walze erhöht.

Auch interne Ablagerungen, Korrosion und Verunreinigungen können die Kühlkanäle beeinträchtigen. Eine spiralförmige Kanal- oder Leitblechanordnung muss das Kühlmittel so verteilen, dass es der Länge der Arbeitsfläche der Walze und der Wärmelast entspricht. Das Design sollte zusammen mit der Pumpe, den Rohrleitungen und den tatsächlichen Betriebsbedingungen bewertet werden.

Ein technischer Leitfaden zur Auswahl und Wartung von Kühlwalzen identifiziert Wassertemperatur, Durchflussrate, Walzenverschmutzung, Leitblechdesign, Mantelabmessungen und Filmkontakt als Faktoren, die die Kühllffizienz beeinflussen. Er erklärt auch, dass Verschmutzung den Durchfluss und die Wärmeübertragung reduzieren kann.

Erhöhen Sie nicht den Pumpendruck oder ändern Sie die Kühlmitteltemperatur, ohne die Gerätegränzen zu überprüfen. Bestätigen Sie den zulässigen Durchfluss, Druck, die Temperatur und die Anschlussanforderungen für die installierte Walze und das Kühlsystem.

Die Walzenoberfläche ist die Wärmeübertragungsschnittstelle zwischen Walze und Film. Verunreinigungen, Ablagerungen, Korrosion, Kratzer, Oberflächenschäden oder ungleichmäßige Abnutzung können den Kontaktzustand und das Kühlverhalten beeinträchtigen.

Inspizieren Sie die Arbeitsfläche auf:

• Ablagerungen oder Polymeransammlungen.

• Kratzer, Dellen oder lokale Oberflächenschäden.

• Korrosion oder Verfärbung.

• Ungleichmäßiges Polieren oder Abnutzung.

• Rückstände von Zusatzstoffen oder Prozesskontaminationen.

• Anzeichen von früheren mechanischen Beschädigungen.

Verwenden Sie ein Reinigungsverfahren, das für das Material und die Oberfläche der Walze geeignet ist. Vermeiden Sie abrasive Werkzeuge oder Chemikalien, die eine polierte, plattierte oder speziell behandelte Oberfläche beschädigen könnten.

Überprüfen Sie dann, wie der Film die Walze berührt. Eine dünne Luftschicht zwischen Film und Kühlwalze kann die Wärmeübertragung reduzieren und eine ungleichmäßige Kühlung verursachen. Überprüfen Sie den Wickelwinkel, die Position des Luftmessers, den Luftdruck, die Bahnspannung, die Einlaufwalze und die Walzenausrichtung.

Bei der Herstellung von Gießfolien kann eingeschlossene Luft zwischen Film und Kühlwalze die Kühlung verlangsamen und stören. Ein Luftmesser ist eine Methode zur Verbesserung des Kontakts, aber seine Position und sein Druck müssen für die Linie geeignet sein.

Eine Kühlwalze kann korrekt funktionieren, aber dennoch nicht in der Lage sein, eine geänderte Prozessanforderung zu erfüllen. Filmdicke, Schmelztemperatur, Harzeigenschaften, Linien-geschwindigkeit und Produktionsrate beeinflussen die Wärmelast.

Prüfen Sie, ob das Temperaturproblem auftritt:

• Nur bei höheren Linien-geschwindigkeiten.

• Nach Erhöhung der Leistung.

• Nach Änderung der Filmdicke.

• Nach Änderung der Harzqualität oder -formulierung.

• Nach einer Düsenverstellung oder Wartungsarbeit.

• Nur während des Anfahrens oder nach einer langen Produktionskampagne.

Vergleichen Sie das Querprofil der Filmdicke mit dem Temperaturprofil. Wenn ein Bereich des Films dicker ist, kann er mehr Wärme speichern und den Kühlbereich mit einer anderen Temperatur verlassen. Bei der Herstellung von Gießfolien können auch die Düseneinstellungen und Dickenvariationen das Kühlmuster und das Erscheinungsbild der Frostlinie beeinflussen.

Überprüfen Sie die vorgelagerte Düsentemperatur, den Zustand der Düsenlippe, die Schmelzverteilung und den Filmkontakt an der ersten Kühlwalze. Überprüfen Sie auch die nachgelagerte Spannung und die Wickelbedingungen. Ein temperaturabhängiger Defekt kann beim Schneiden, Laminieren, Drucken oder Wickeln sichtbarer werden.

Eine praktische Untersuchung sollte einer wiederholbaren Sequenz folgen:

1. Protokollieren Sie die Maschinen-geschwindigkeit, Leistung, Filmdicke, Harz, Schmelztemperatur und Kühlwassereinstellungen.

2. Erstellen Sie ein Temperaturprofil der Walzenoberfläche über die Arbeitsbreite.

3. Messen Sie die Einlass- und Auslasstemperaturen des Kühlmittels und den tatsächlichen Durchfluss.

4. Inspizieren Sie die Pumpe, den Kühler, die Filter, die Ventile, die Schläuche und die Rohrleitungen.

5. Überprüfen Sie die internen Kühlkanäle und die Wartungshistorie.

6. Inspizieren Sie den Zustand und die Sauberkeit der Walzenoberfläche.

7. Überprüfen Sie den Filmwickelwinkel, die Position des Luftmessers, die Spannung und die Walzenausrichtung.

8. Vergleichen Sie das Temperaturprofil des Films mit den Profilen der Walzenoberfläche und der Dicke.

9. Ändern Sie jeweils nur eine Variable und protokollieren Sie das Ergebnis.

10. Überprüfen Sie die Leistung erneut, nachdem das System stabile Betriebsbedingungen erreicht hat.

Wenn der Temperaturunterschied nach Überprüfung des Kühlkreislaufs und der Prozessbedingungen weiterhin besteht, kann eine detailliertere technische Überprüfung erforderlich sein. Dies kann die Überprüfung des internen Strömungsdesigns der Walze, der Mantelkonstruktion, der Arbeitsflächenlänge und der Eignung für die tatsächliche Kühlaufgabe umfassen.

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Eine ungleichmäßige Temperatur der Kühlwalze über die Filmbreite ist ein Problem auf Systemebene, das durch Messungen und nicht durch Annahmen diagnostiziert werden sollte. Überprüfen Sie Kühlmitteldurchfluss und -temperatur, interne Kanäle, Zustand der Walzenoberfläche, Filmkontakt und vorgelagerte Prozessbedingungen. Die Trennung der Temperaturprofile von Wasser, Walze und Film hilft, die Quelle der Abweichung zu identifizieren und unnötige Anpassungen zu reduzieren.

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