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Applicazioni

Applicazioni per il mondo Plastica: Cambia filtro


Nel processo di lavorazione per estrusione dei polimeri – che sia film, tubi, profili, compounding- è fondamentale rimuovere impurità come particolati solidi e residui non fusi o contaminanti dal melt prima che raggiunga la matrice di estrusione.
Il cambia filtro agisce come dispositivo di filtrazione tra estrusore e testa, proteggendo la sezione a valle e assicurando costanza qualitativa del materiale estruso.

Esigenze:

Esigenza:

Automazione per cambia filtro automatico

I sistemi di cambia filtro automatici richiedono un bilanciamento costante tra variabili interdipendenti, come la pressione del polimero fuso a monte e a valle e la sincronizzazione con l’estrusore principale. Il sistema di controllo deve rispondere rapidamente alle variazioni di temperatura o pressione, fornire diagnostica integrata e supportare cambi di materiale, garantendo una gestione stabile e continua del processo.

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G-Mation è la piattaforma per il controllo completo, sincrono e integrato del processo di estrusione e degli ausiliari al processo. Il cuore del sistema è rappresentato dalla CPU G-Mation P6, affiancata dai moduli remoti G3 con comunicazione su bus EtherCAT. Il controllo termico è affidato a regolatori PID integrati, così come la gestione degli azionamenti. L’interfaccia utente è gestita tramite webserver integrato e visualizzata attraverso i pannelli browser G-Mation W55, che permettono la proiezione di dashboard personalizzabili.
Caratteristiche principali:
  • Template applicativi preconfigurati e customizzabili;
  • Tecnologia Docker per l’installazione di applicativi come dashboard IoT, manutenzionepredittiva o integrazione con sistemi MES ed ERP;
  • Architettura aperta e predisposta per l’edge computing.

Esigenza:

Termoregolazione

Un comportamento reologico stabile e la conseguente costanza dimensionale dell’estruso si ottengono grazie a una corretta termoregolazione. È fondamentale quindi che i sistemi a valle del processo primario non impattino sulle proprietà ottenute nell’estrusione. Il cambia filtro deve quindi garantire la stabilità termica evitando potenziali difetti (instabilità superficiali, variazioni di spessore o alterazioni nella qualità ottica del prodotto).

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Soluzione:

Termoregolazione Gefran:

1850, GRP-H
La tecnologia Gefran per il controllo termico si basa su relè statici, regolatori PID e termocoppie:
  • Ogni resistenza è gestita in anello chiuso tramite regolazione PID, integrata nel PLC o affidata a controllori dedicati come il 1850, che consente di mantenere la temperatura del melt entro ±0,5 °C dal setpoint, garantendo viscosità costante e assenza di difetti superficiali o dimensionali;
  • Il relè statico GRP-H, compatto e con dissipatore integrato, assicura un controllo preciso della corrente fino a 120 A. La comunicazione IO-Link permette poi di ridurre le schede I/O, grazie alla gestione integrata di comandi, allarmi e corrente assorbita.
La soluzione è scalabile e compatibile con PID integrati nei PLC o su moduli remoti. Funzioni di memorizzazione delle ricette e storicizzazione dei trend supportano cambi produzione rapidi e miglioramento continuo della qualità.

Esigenza:

Monitoraggio pressione del polimero fuso

La pressione è il parametro chiave per valutare l’efficienza del filtro. L’aumento del differenziale di pressione tra monte e valle segnala l’accumulo di impurità e l’ostruzione progressiva della rete filtrante. Il monitoraggio continuo consente di impostare soglie di intervento che attivano allarmi o procedure automatiche di sostituzione, mantenendo stabile la qualità del melt.

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Gefran propone i sensori MELT serie Impact per il monitoraggio preciso e affidabile della pressione a monte e valle del filtro, ideale per alte temperature (fino a 350 °C) e ambienti gravosi come il recycling e la lavorazione di polimeri caricati.
Caratteristiche principali:
  • Membrana spessa fino a 15 volte rispetto ai sensori tradizionali, senza fluido di trasmissione interno, che trasferisce direttamente la pressione al chip sensibile in silicio;
  • Elevata resistenza all’usura e agli shock dinamici, stabilità termica inferiore all’1% FS da 20°C a 350°C;
  • Versione IEPLc con uscita elettrica e certificazione PLc, per integrazione in sistemi di controllo sicurezza e configurazione di allarmi certificati.

Esigenza:

Monitoraggio pressione del circuito idraulico

I sistemi automatici di filtraggio del melt possono includere un circuito idraulico per il movimento dei dischi filtranti o dei pistoni di pulizia. Il monitoraggio della pressione non serve solo a rilevare anomalie, ma rappresenta un controllo diretto della coerenza tra comando e risposta. Questo feedback è cruciale per la sicurezza dell’operatore e la protezione della macchina, oltre che per l’affidabilità del processo.

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I sensori di pressione serie KS sono la soluzione ideale per misurare la pressione nei circuiti idraulici che gestiscono la movimentazione della pressa durante tutte le fasi di lavorazione. Grazie alla tecnologia avanzata, all’elemento sensibile a film su membrana in acciaio di ultima generazione e al design compatto in acciaio inox, questi sensori offrono massima robustezza e affidabilità.
Caratteristiche principali:
  • Range di misura da 1 bar a 1000 bar;
  • Uscite: analogiche 4…20 mA, 0…10 V;
  • Comunicazione IO-Link;
  • Certificazione SIL2.

Il Principio di Funzionamento

Il cambia filtro impiega un mezzo filtrante – tipicamente una maglia metallica – inserita nel percorso del polimero fuso. Quando la rete si ostruisce, il filtro deve essere sostituito. Nei sistemi di cambia filtro automatici il sistema sposta automaticamente una nuova sezione filtrante, garantendo che il flusso continui senza interruzioni. L’obiettivo è mantenere una pressione differenziale entro i limiti e minimizzare la resistenza al flusso, evitare variazioni termiche dovute all’attrito e garantire che un melt senza contaminazioni.
Cambia filtro manuali
I sistemi manuali – o passivi – con limitata componentistica elettronica, segnalano l’aumento della pressione a monte del filtro. Sono generalmente costituiti da una o due camere filtranti inserite manualmente o tramite sistema idraulico. Nei filtri a doppia camera il processo è continuo, mentre nei modelli a singola piastra è necessaria una breve interruzione per la sostituzione.
Cambia filtro automatici
Nei sistemi automatici, il movimento del filtro è gestito da un controllo elettronico basato su tempo e pressione differenziale. Nei modelli a disco, una ruota presenta una nuova rete filtrante quando la pressione supera la soglia impostata, spesso con logica combinata di timer e controllo di sicurezza. Le versioni a nastro continuo utilizzano una rete che avanza gradualmente, garantendo flusso costante e minimo salto di pressione.

Esigenze e Tecnologia

Il cambia filtro deve garantire continuità operativa, stabilità termica e controllo preciso della pressione del polimero fuso.
L’automazione integrata consente di sincronizzare parametri critici con l’estrusore principale, ottimizzando la qualità reologica del materiale. La termoregolazione accurata evita variazioni dimensionali o difetti superficiali, mentre il monitoraggio della pressione del polimero a monte e a valle del filtro definisce soglie di intervento per allarmi o sostituzioni automatiche.
Nei sistemi dotati di attuazione idraulica, il controllo centralizzato della pressione dell’olio assicura coerenza tra comando e risposta, migliorando la sicurezza e l’affidabilità dell’impianto.
Gefran offre una gamma completa di piattaforme di controllo, sensori di pressione e temperatura Melt e soluzioni modulari, facilmente integrabili in qualsiasi impianto, per garantire efficienza, sicurezza e qualità costante nel processo di estrusione.

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