WALLMASTER. Mess- und Regelsysteme für Kunststoffrohre & -schläuche. Medizintechnik Kfz-Industrie Heizung & Sanitär Alle Kunststoffe & Gummi

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1 WALLMASTER Mess- und Regelsysteme für Kunststoffrohre & -schläuche Innen- / Aussendurchmesser / Wanddicke Medizintechnik Kfz-Industrie Heizung & Sanitär Alle Kunststoffe & Gummi

2 In-line-Mess- und Regellösungen Die Anforderungen an eine bessere Produktqualität und -protokollierung in der heutigen Kunststoffrohr-Industrie wachsen ständig. Deswegen spielen Mess- und Regelsysteme eine immer wichtigere Rolle. Die UMAC WALLMASTER-Systeme von Zumbach bieten die Leistung und Fähigkeiten, die die industriellen Qualitätsanforderungen der Rohrhersteller noch übertreffen können, und gleichzeitig ein Prozesswerkzeug, mit dem die Produktion optimal geregelt werden kann. Typische Extrusionslinie für Kunststoffrohre Fernanzeige Drucker Geschwindigkeitsregelung WALLMASTER Kalibration des Ultraschalls Schneckendrehzal Stützluftregelung Länge UMAC CI Vakuumventil Trichterwaage mit Metergewicht oder Durchsatzregelung KW Fehlerdetektor Installation der Ultraschall-Scanner am "heissen" Ende für die Extrusion mit oder ohne Vakuum Umfangreiches Programm an ODAC -Scannern für zuverlässige Aussendurchmessermessung von transparenten und opaken Produkten Zwei wählbare Regelparameter (es kann zwischen Extruder, Liniengeschwindigkeit, Vakuum oder Stützdruck gewählt werden) Integrierte Datenprotokollierung, sowohl für lokale Druckausgabe wie auch im Fabriknetzwerk (optionale USYS Data Log-Funktion) Direkter Internetzugang (optionale Web-Aktivierungsfunktion) ODAC Durchmesser- und Ovalitäts-Scanner UMAC Wanddicken- Scanner Wichtigste Vorteile beim Einsatz von WALLMASTER: Schnelle Zentrierung des Extruders und Produktionseinstellung Verbesserte Produktqualität und Prozessstabilität Vollständige Produkt- und Qualitätsrückverfolgbarkeit Kürzere Einstellzeit und weniger Ausschuss Verbesserte Möglichkeit zur Produkt- und Prozessvalidierung Verbesserte Produktqualität und Prozessstabilität Die zuverlässige und leistungsfähige Regelung mit WALLMASTER reduziert die Prozessinstabilität und verbessert die Prozessfähigkeit (Cp und CpK). Der bewährte, selbstanpassende Sigma-Expert-Regler adaptiert das Ansprechen und die Empfindlichkeit der Regelung an das Prozessverhalten. Damit wird die Regelung für jede Extrusionslinie optimiert. Typische zyklische Schwankungen Reduzierte Schwankungen dank dem schnellen Ansprechen und der selbstanpassenden Sigma-Expert-Regelung Stützluftregelung Bei der Extrusion von dünnwandigen Produkten wie Medizinalschläuche u.ä. wird oft mit Stützluft bei sehr geringen Drücken extrudiert, wobei schon geringste Druckvariationen merkbare Durchmesser-Abweichungen erzeugen. Solche Abweichungen können über die Stützluft automatisch ausgeregelt werden. Voraussetzung ist eine kontinuierliche Messung des Aussendurchmessers mit einem ODAC -Lasermesskopf, sowie ein USYS-Prozessor für die Signalverarbeitung und Regelung. Als Stellglied bietet Zumbach verschiedene Regelventile an, welche auch kleinste Druckvariationen genau und mit der nötigen Dynamik ausregeln können: Niedrigdruck-Generator/ Regler MPG 150 Für regelbaren Ausgangsdruck von 0.5 bis 150 mbar Elektronische Servoventile PS Ansteuerbar über ein zusätzliches Potentiometer für Ausgangsdruckbereiche bis 0.2 oder 2 oder 8 bar. 2

3 Verbesserte Qualitätssicherung und Produktund Prozessvalidierung Für die Hersteller von Medizinalrohr oder andern Produkten mit engen Toleranzen, müssen bei neuen Produktentwicklungen das Produkt und der Prozess, vor der offiziellen Freigabe und Produktion, geprüft werden. Es ist wichtig, dass die definierten Prozessvoraussetzungen Ergebnisse liefern, die den Entwicklungsanforderungen an das neue Produkt entsprechen. Die integrierte Statistik und Datensammlung erweisen sich als nützlich, um Daten zur Validierung von Prozessparametern zu sammeln und eine Übereinstimmung mit den Produktspezifikationen zu erreichen. Die Daten können lokal gedruckt, auf einem USB-Massenspeicher gespeichert und/oder mit unserer USYS Data Log-Software auf dem firmeneigenen Netzwerksystem gesichert werden. Die statistischen Grafiken können auf dem lokalen Rechner oder über das lokale Netzwerk dank dem USYS Web Server angezeigt werden. Mit dem USYS Web Server können mehrere Benutzer die USYS-Anzeigen im Werk mit dem normalen Webbrowser eines PC anschauen. Produktionsleiter Qualitätskontrolle Versand Produktionsplanung Zum Beispiel Der Verfahrensingenieur kann die SPC-Karten prüfen Der Produktionsleiter sieht die Echtzeit-Tendenzen Die Qualitätskontrolle kann die Spulenberichte einsehen Anwendungen und Möglichkeiten Messung von kleinsten Wanddicken Wanddickenmessung bis hinunter auf 0.01 mm (materialabhängig) Dank der geschützten UTM-Methode (Ultra-Thin Mode) ist die Messungen von kleinsten Wanddicken mit 20 MHz-Transducern möglich Mehrschichtmessungen Bis zu 8 Schichten Spezialprodukte Single-Lumen (Katheter usw.) Multi-Lumen Gestreifte Rohre / Röhrchen / Schläuche 3

4 Datenerfassung, -verarbeitung und -anzeige USYS 8100 WALLMASTER Robuste industrielle Einheit für Datenerfassung, -verarbeitung und -anzeige. USYS 8100 WALLMASTER bietet eine komplette Hardwarelösung in einer eigenständigen Einheit. Die Einheit ist mit oder ohne Touchscreen erhältlich. Die Standardausführung hat eingebettete Tastenblöcke, eine Eingabetastatur, USB- Ports (vorne und hinten), Ethernet-Verbindung, serielle RS-232/-422 Schnittstellen und eine parallele Druckerschnittstelle. Anzeige der Max.-, Min.-, Mittelwerte usw. vom geregelten Parameter durch Cursor-Navigation Wert des überwachten/ geregelten Parameters Trendanzeige des geregelten Parameter In diesen Fenstern wird der Zustand sowie der Wert des aktiven Parameters angezeigt Verschiedene E/A-Module für Alarme, Regelung, Analogeingänge und -ausgänge stehen als Option zur Verfügung. Funktionstasten für direkten Zugriff Darstellung der Linie (vom Benutzer konfigurierbar) Direktzugriffs- Tasten Taste für System- Information Modus-Taste Umschaltung zwischen Bediener- und Konfigurationsmodus Kontextbezogene Funktionstasten Navigation- und Cursor-Tasten Nummer mit der Tastatur auswählen oder mit den Cursor- Tasten anfahren, um Messwerte und Betriebszustand des entsprechenden Gerätes zu sehen. Numerische Tastatur Ein- / Aus-Schalter USB-Anschluss Buchse für alphanumerische Tastatur (DIN-Buchse für AT-kompatible Tastatur) Mehrschicht-Querschnittsanzeige Balkenanzeige aller Wanddickenwerte Vereinfachte Schichtdefinition UMAC CI Modernste digitale Signalverarbeitung Der UMAC CI-Prozessor bietet fortschrittlichste Signalverarbeitung für die Messung von komplexen Produkten. Ein Hochgeschwindigkeits-Messmodus (SHR = Super High Rate) steht für spezifische Anwendungen zur Verfügung. Das Produkt kann mit einer Rate von 15'000 Messungen pro Sekunde abgetastet werden. Für sehr dünnwandige Produkte kann der UTM-Modus (Ultra-Thin Mode) verwendet werden, um die Wanddicke bis zu einer unteren Grenze von 0.01 mm (materialabhängig) zu messen. Bei solchen dünnwandigen Produkten ist es nicht immer möglich, die Echos sauber voneinander zu trennen. Der UTM-Modus basiert auf fortgeschrittenen mathematischen Modellen, mit denen die richtige Lage jedes Echos bestimmt werden kann. Damit erhält man präzise Messungen, auch wenn die Echos einander überlappen. Es wird deshalb überflüssig, die Frequenz der Transducer zu erhöhen, was sonst eine starke Abschwächung der Signale, kürzere Fokaldistanzen und eine grössere Abhängigkeit der Produktlage bedeuten würde. Um das beste Signal-Rausch-Verhältnis und eine höhere Auflösung zu erreichen, benutzt der digitale Signalprozessor (DSP) unseren einzigartigen, als EOM-Modus (Echo Optimization Mode) bezeichneten Algorithmus. Damit wird die Wirkung von Rauschen minimiert und die Wellenform des Echos verbessert, was ein optimales Signal für genaue und sehr gut wiederholbare Messungen liefert. Dieser Modus ist besonders bei Anwendungen nützlich, bei denen die Echos schwach sind und/oder die Umgebungsbedingungen wie Luft oder Partikel im Wasser oder im Compound, Rauschen im Echosignal verursachen. 4

5 Bedienerfreundliche und robuste Software Flashdisk Stabile und robuste Software mit integriertem Betriebsystem. Unsere Software läuft auf einem Flashdisk, da Festplatten in einem industriellen Umfeld ausfallen können. Damit stehen die System-Ressourcen unter Kontrolle und die bei anderen Betriebssystemen oft vorkommenden Ausfälle werden vermieden. Zumbach SmartWall Das Ultraschall-Messverfahren von Zumbach benutzt den SmartWall -Algorithmus, der bei der Einstellung jedes Produktionslaufs alle Signalparameter dynamisch analysiert, konfiguriert und optimiert und sich so Vermutungen des Linienführers erübrigen. Vorteile Vollautomatische Signaloptimierungs einstellungen aller Schlüsselparameter, um eine zuverlässige Ultraschall-Wand dickenmessung zu gewährleisten. Fortgeschrittene digitale Echtzeit- Signalverarbeitung (DSP) und flexible Trigger-Funktionen für beste Auflösung und Wiederholbarkeit. Die echte Signalverarbeitung der Echowelle vermindert die Wirkung der Echoform auf die Genauigkeit. Mit der dynamischen Signalanalyse wird die Qualität der verarbeiteten Signale ständig überwacht. Betrieb Das System analysiert die unverarbeitete Echokurve, um jede Echoposition und -polarität zu finden und auszuwerten. Die Schallgeschwindigkeit im Material wird auf Grundlage der Zeit zwischen den Echos und der Wanddicken- Spezifikation berechnet. Mit dem Ergebnis verfügt man über eine annähernde Eichung der Messungen. Die Signalverstärkung wird automatisch für die maximale Genauigkeit sowie Wiederholbarkeit angepasst. Ultraschall-Messprinzip Es wird das sogenannte "Impuls-Echo"-Prinzip verwendet. Ein piezoelektrischer Kristall wird durch einen kurzen Stromstoss angeregt. Der Kristall wandelt die elektrische Energie in mechanische um, d.h. in akustische Schwingungen. Weil diese akustischen Schwingungen bei ihrer Ausbreitung verschiedene Materialien durchqueren (zum Beispiel Übergang von Wasser zu Kunststoff), wird ein Teil davon in Richtung des Kristalls reflektiert (Echo). Wanddicke = Schallgeschwindigkeit im Material x t 2 x 1 2 Echo 1 Echo 2 Echo 1 Anregungsimpuls t 2 Echo 2 5

6 Die Messinstrumente UMAC Ultraschall-Wanddicken-Scanner UMAC -Scanner messen die Wanddicke an mehreren Punkten des Produkts. Verschiedene Scannermodelle stehen zur Auswahl für spezifische Produkte wie Rohre, Schläuche und Kabel. Die gemessenen Daten werden z.b. an den hochentwickelten WALLMASTER-Prozessor gesendet, der leicht verständliche Informationen über Produktgeometrie und Dickenwerte anzeigt. UMAC A5CF-4K-K UMAC A 5/10/20CF-4K-V K-Version für normalen Kühltrogeinbau (freie Extrusion). Höhenverstellbar von oben. V-Version zum Einbau im Vakuumtank. Höhenverstellbar von unten. Modelle Mess- Durchmesserpunkte bereich mm UMAC A5CF-4K UMAC A10CF-4K UMAC A20CF-4k UMAC R40-4K UMAC R40-6K UMAC R63-4K UMAC R63-6K UMAC R63-8K UMAC R63-8K UMAC Z50-4K UMAC Z50-6K UMAC Z100-4K 1) UMAC Z100-6K 1) ) UMAC Z-Scanner für grössere Durchmesser oder kundenspezifische Lösungen auf Anfrage. UMAC R UMAC R-Scanner: Ringförmige Messkammer mit zwei Paaren Führungsschalen, präzise und selbstöffnend; pro Durchmesser braucht es einen Satz Führungen. Optionen F-Version Zusätzliches Wasserbecken zur Aufnahme des Scanners (mit oder ohne H-Version). Die UMAC Z-Sanner erlauben eine symmetrische Verstellung der Transducer-Position an verschiedene Produktdurchmesser. Damit kann mit nur einem Modell ein grosser Bereich abgedeckt werden. H-Version Beinhaltet Halter mit Scanner für direkten Einbau in den bestehenden Kühltrog oder in das Wasserbecken der F Versionen. UMAC Z50/Z100 Typische Installationen von UMAC -Scannern Ultraschall-Durchmessermessung Für Rohre mit grösseren Abmessungen benutzt das Ultraschall-System von Zumbach die Transducer, um den Aussen- sowie den Innen-Durchmesser zu messen. Bei Scannern mit 4 Transducer ist eine e Messung vorgesehen. Mit 8 Transducern ist eine 4-achsige Messung möglich. 6

7 ODAC Messköpfe für Durchmesser und Ovalität Dank dem WALLMASTER-System von Zumbach ist auch eine Messung und Regelung des Aussenund Innendurchmessers, durch Verändern des Vakuums, möglich. Je nach Grösse des Rohrs und der geforderten Genauigkeit, stehen zwei Methoden zur Verfügung: entweder mit UMAC -Ultraschallscannern oder mit ODAC -Lasermessköpfen. In beiden Fällen wird der Innendurchmesser durch Korrelation der Wanddickenmessungen mit den entsprechenden Durchmessermessungen berechnet. ODAC Laser Durchmesser-Messköpfe 1-, 2- oder 3-achsige Messung 1-achsig Messfeld mm Min. Produktdurchmesser mm Wiederholbarkeit ± ± 2 µm Abtastfrequenz /s (option 2000/s) Messfeld 3 x x 150 mm Min. Produktdurchmesser mm Wiederholbarkeit ± ± 0.7 µm Abtastfrequenz 2 x x 1200/s 3-achsig (ODAC TRIO) Messfeld 3 x x 64 mm Min. Produktdurchmesser mm Wiederholbarkeit ± ± 0.3 µm Abtastfrequenz 3 x 600/s 3-achsige Messung Eine 3-achsige Messung ist die perfekte Lösung für eine genaue Messung der Ovalität eines Rohrs. Dies ist sehr wichtig für die Verbindungsanforderungen von Rohren wie PEX und CPVC. Vergleich 3- zu e Messung: Lage des Messobjektes Eine 3-achsige Anordnung verbessert erheblich die Fehlererkennung beim Rohr. 3-achsig 3-achsig Resultierender Mittelwert 3-achsig Grösster unentdeckter Fehler Resultierende Ovalität 3-achsig Ovalität gar nicht sichtbar Theoretisch beliebig grosser Fehler bleibt unentdeckt 1-achsig 7

8 Weltweiter Zumbach-Kundendienst und Verkaufsstellen ZUMBACH-Gruppe ZUMBACH-Agenten UMAC D OKT.07 Schweiz (Hauptsitz): Zumbach Electronic AG, CH-2552 Orpund, Tel. +41 (0) , Argentinien: Zumbach Electrónica Argentina S.R.L., Cap. Federal, Buenos Aires, Tel. +54 (0) , ventas@zumar.com.ar Belgien: Zumbach Electronic S.A., BE-1090 Brussel (Jette), Tel. +32 (0) , zumlux@skynet.be Brasilien: Zumbach do Brasil Ltda, CEP Valinhos / SP, Tel , vendas@zumbach.com.br China: Zumbach Electronic (Shanghai) Co., Ltd., Shanghai, P.R. China, Tel. +86 (0) , office@zumbach.com.cn Deutschland: Zumbach Electronic GmbH, DE Pulheim, Tel. +49 (0) , verkauf@zumbach.de Frankreich: ZUMBACH Bureau France, FR LA CHAPELLE LA REINE, Tél. +33 (0) , ventes@zumbach.com.fr GB: Zumbach Electronics Ltd., Milton Keynes, MK16 9QS., Tel. +44 (0) , sales@zumbach.co.uk Indien: Zumbach Electronic India Pvt. Ltd., PUNE , Tel / 2 / 3 / 4, joseph@zumbachindia.com Italien: Zumbach Electronic Srl, IT Gazzada Schianno (VA), Tel , zumit@zumbach.it Spanien: Zumbach Electrónica S.L., ES San Feliu de Llobregat (Barcelona), Tel , gestion@zumbach.es Taiwan: Zumbach Electronics Far East, Taipei, Taiwan R.O.C., Tel , zumfareast@giga.net.tw USA: ZUMBACH Electronics Corp., Mount Kisco, NY , Phone , sales@zumbach.com Änderungen der technischen Daten jederzeit vorbehalten 8