Adaptive Cure Control

Beschreibung des Kooperationsprojektes ACC

Entwicklung digitaler Mehrgrößenregelungen für Gummispritzpressen mit Hilfe moderner Rapid Control Prototyping Systemen zur Heizzeitverkürzung

 

Zusammenfassung:

In den letzten vier Jahren wurde in einer Zusammenarbeit mit dem mittelständischen Unternehmen LWB Steinl GmbH & Co. KG und der EST-Consulting von Prof. Dr. rer. nat. Volker Härtel ein prozessgeregeltes Verfahren zum Spritzgießen großer Gummiformteile entwickelt und realisiert, das durch die exakt geregelte Umsetzung mechanischer Energie in Wärme die Temperatur der ausgespritzen Gummimasse so einstellt, daß die mittlere Massetemperatur in sehr engen Grenzen im Bereich der zuvor berechneten Solltemperatur liegt. Dieses innovative Verfahren ermöglicht bei dickwandigen Formteilen Heizzeitreduzierungen von mehr als 50% unter Verwendung bestehender Werkzeuge und unveränderter Mischungsrezepturen.

Das ISR hatte dabei die Aufgabe eine modellbasierte Mehrgrößenregelung (Multi-Input/Multi-Output-Regelung) zu entwickeln, wobei die Geschwindigkeit des Spritzkolbens sowie Druck und Temperatur im Zylinder die zu regelnden Größen sind. Als Stellgröße steht neben der Spritzgeschwindigkeit und dem Druck in der Antriebshydraulik eine verstellbare Drossel zur Verfügung, mit der die Umsetzung von mechanischer Energie in Wärme beeinflußt werden kann.

Diese Zusammenarbeit wurde in der Zeit vom 18.07.2005 – 31.10.2007 auch vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) im Rahmen des PRO INNO II – Programmes gefördert (Entwicklung einer Gummispritzpresse mit einem temperaturgeregelten ein- und zweistufigen Einspritzprozeß, Förderkennzeichen KF0213501BV5).

Auf der Internationalen Kautschuktagung (IRC 2009) in Nürnberg hat die Firma LWB Steinl GmbH & Co. KG erstmalig ein Spritzaggregrat mit der gemeinsam entwickelten Technologie präsentiert. Die LWB Steinl GmbH & Co. KG erhielt für diese Entwicklung auf der Tagung den begehrten Product Award 2009 für innovative Erzeugnisse der Kautschukindustrie der Deutschen Kautschuk-Gesellschaft (DGK).

 

Bearbeiter: Dipl.-Phys. Jan Gogolin, Prof. Dr.-Ing. Ferdinand Svaricek, Dipl.-Ing. Ulf Kreutzer (2004-2006)

Projektdauer: 2004 - 2010

Kooperationspartner: LWB Steinl GmbH & Co. KG, Landshut,          Prof. Dr. rer. nat. Volker Härtel, EST-Consulting, München.
 

Veröffentlichungen:

V. Härtel, F. Svaricek, J. Gogolin und H. Degenbeck:  Schneller Vulkanisieren durch ACC. Gummi, Fasern, Kunststoffe, 64(5), 272-275, 2011.
not available

V. Härtel, F. Svaricek, J. Gogolin und H. Degenbeck: Adaptive Cure Control (ACC) - Ultrakurze Heizzeiten bei höchster Prozeßsicherheit. DKG Fachtagung, Fulda, Juni 2010.
not available

F. Svaricek, V. Härtel, J. Gogolin, H. Degenbeck, T. Nieberl und G. Werner: Heizzeitverkürzung - Möglichkeiten und Grenzen der MIMO-Regelung einer Gummispritzpresse. KGK - Kautschuk Gummi Kunststoffe, Mai 2010, S. 170 - 176.
KGK

F. Svaricek, V. Härtel und J. Gogolin: Adaptive Fuzzy-Regelung einer Gummispritzpresse. Proceedings of the 19. Workshop Computational Intelligence, Dortmund, 3. Dezember 2009.
Tagungsband

J. Gogolin, F. Svaricek and V. Härtel: Rheological Design of a Rapid Cure System: Theory and Practice. Rubber World, S. 29 - 33, Juli 2009.
not available

F. Svaricek, V. Härtel, J. Gogolin, H. Degenbeck und T. Nieberl: Heizzeitverkürzung - Möglichkeiten und Grenzen der MIMO-Regelung einer Gummispritzpresse. International Rubber Conference, Nürnberg, 2. Juli 2009.
Download

J. Gogolin, F. Svaricek und V. Härtel: Rheologische Auslegung eines Rapid Cure Systems, Theorie und Praxis. LWB Tech Days, Landshut, 11. September 2008.
not available

J. Gogolin, V. Härtel und F. Svaricek: Rheologische Auslegung eines Rapid Cure Systems: Numerische Simulation und Experiment. DKG-Fachtagung , Fulda, 17. Juni 2008.
not available

V. Härtel, J. Gogolin, T. Nieberl und F. Svaricek: A New Approach to High Perfomance Injection Molding. International Rubber Molding Conference, Chicago, April 2008.
not available

U. Kreutzer, F. Svaricek und V. Härtel: Modellierung einer Gummispritzpresse mit einem temperaturgeregelten Einspritzprozeß. 41. Regelungstechnisches Kolloquium  in Boppard, 22. Februar 2007.
not available

V. Härtel, U. Kreutzer und F.Svaricek: Entwicklung eines Spritzaggregates mit einer modellbasierten MIMO-Regelung des Prozesses. LWB Tech Days, Oktober 2006.
not available

F. Svaricek: Development of a Digital Multi-variable Control for a Rubber Mold Injection Press with a New Two-stage Injection Process. Continental Technology Day, September 2006.
not available

Verleihung DKG Product Award 2009

Verleihung des DKG Product Awards 2009 für innovative Erzeugnisse der Kautschukindustrie an die Firma LWB auf der IRC 2009 in Nürnberg.