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Neue Meß- und Regeltechnik für die Glasindustrie

29.07.1998 - (idw) Technische Universität Bergakademie Freiberg

Freiberger Jungakademiker entwickelten innovative Meß- und Regelsysteme für die Glasindustrie


Eine neuartige Meß- und Regeltechnik für die Glasindustrie entwickelten junge Wissenschaftler der Firma SiliTec Ingenieurgesellschaft für Silikattechnik mbH. Ihr Regelkonzept löst eine Reihe von Produktionsproblemen der Glasindustrie, die historisch gewachsen sind und mit den gebräuchlichen Methoden meßtechnisch nur unzureichend erfaßt werden können. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ungleiche Wandstärken von Glasflaschen, Einschlüsse im Glas sowie Probleme in der Scherbenaufbereitung.
Mit dem wissenschaftlichen Potential des Institutes für Silikattechnik an der TU Bergakademie Freiberg im Hintergrund gelang es der Firma SiliTec, dem Bedarf in den Glashütten nach einer Stabilisierung und Optimierung der Produktionsprozesse gerecht zu werden. Ihr neuentwickeltes Regelsystem umfaßt drei Komponenten, die von der Glasschmelze über die Verteilung des Glases bis hin zur Formgebung den Prozeßablauf überwachen und die Produktion stabilisieren. Für die Bestimmung der Wertigkeit von Ionen und des Wassergehaltes in der Schmelze entwickelten sie das Redoxmeter, zur Messung der Zähigkeit des Glases das Viskosimeter und ein Regelsystem für die berührungslose Messung der Vorforminnentemperatur.
Das Redoxmeter mißt die chemischen Gegebenheiten der Glasschmelze, die entscheidend für die Eigenschaften des Glases sind. Das Gerät wird in der Arbeitswanne eingesetzt, wo vor der Verarbeitung das Glas vergleichmäßigt wird, um konstante Eigenschaften zu erhalten. Die Werte der hier gemessenen chemischen Bedingungen werden mathematisch verarbeitet, mit den theoretischen Gegebenheiten verglichen und über eine Regelgröße die Glaszusammensetzung angepaßt.
Mit dem Viskosimeter wird den Glashütten eine Apparatur an die Hand gegeben, mit der die Zähigkeit des Glases direkt gemessen werden kann. Das Viskosimeter wird im Kanal von der Schmelzwanne zur Formgebungsmaschine, im sogenannten Feeder, eingesetzt. Hier hat das Glas eine Temperatur von 1200 bis 1300 oC. Während bisher nur die Temperatur gemessen wurde, um die Zähigkeit zu bestimmen, können jetzt mit einer Messung die Einflüsse der Temperatur und der chemischen Zusammensetzung bestimmt werden.
Selbst bei konstanter Zähigkeit des Glases kommt es bei der Formgebung durch Maschinenasymmetrien und veränderter Kühlbedingungen zu Prozeßschwankungen, die die Fehlerquoten erhöhen. Durch eine berührungslose Messung der Formeninnentemperatur mittels eines sehr schnell ansprechenden Sensors ist es möglich, den Formgebungsprozeß besser zu beherrschen. Über den Temperatursollwert wird die für eine stabile, qualitativ hochwertige Produktion notwendige Temperatur vorgegeben. Dieser Wert ist von Produkt zu Produkt unterschiedlich und wird in einer Datenbank hinterlegt. Bei Abweichungen vom Temperatursollwert ändert die Regelung den Kühlluftstrom über die Drehzahl des Lüftermotors.
Die sich aus dem Einsatz des Regelsystems ergebenden Vorteile, wie Überwachung der Vorformtemperatur und der Kühllufteigenschaften, führen zu einer Verkürzung der Anfahrprozesse sowie zur Senkung der Ausschußrate. An einer Maschine, die in der Stunde etwa 12000 Flaschen formt, könnten in dieser Zeit mit dem neuen System ca. 240 bis 360 Flaschen mehr hergestellt werden. Das entspricht einer Produktivitätssteigerung von 2 - 3 Prozent.

Die Firma SiliTec und das Institut für Silikattechnik der TU Bergakademie Freiberg präsentieren diese Meß- und Regeltechnik sowie ihr gesamtes Forschungsspektrum vom 1. bis 5. September 1998 auf der GLASTEC in Düsseldorf in Halle 13 am Stand C 52.


Für weitere Informationen:
Yvonne Abraham
TU Bergakademie Feiberg
Institut für Silikattechnik
Leipziger Str. 28
09599 Freiberg
Tel.: 03731/392887
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