Prozessüberwachung und -optimierung in der ...

2 Stand der Technik 21
2.5.1 Online-Qualitätsüberwachung bei der Elastomerverarbeitung
2.5.1.1 Mischungsaufbereitung
Die Mischungsherstellung stellt in der Produktionskette ein wichtiges Glied dar und der In-
nenmischer wird heute zunehmend als Einzelaggregat im System „Mischsaal“ der gummiver-
arbeitenden Industrie verstanden [Limp86]. Die Rohstoff- und Kautschukmischungsschwan-
kungen, die auf den diskontinuierlichen Mischprozess zurückzuführen sind, können oft in den
Weiterverarbeitungsschritten nicht ausgeglichen werden, sondern werden teilweise noch
verstärkt. Die heute bekannten Steuerungssysteme arbeiten mit der vereinfachten Annahme,
dass die gewünschte Reproduzierbarkeit des Mischprozesses durch Konstanthalten einer oder
mehrerer relevanter Größen erreichbar ist [Frea92, Schm84].
Diese Steuerungen arbeiten nach bestimmten Marken (Zeit- und/oder Temperaturmarken)
nach denen der Prozess oder die Prozessphase abgebrochen bzw. initiiert werden. Die ent-
scheidende Unzulänglichkeit dieser Verfahren, liegt in ihrer Abhängigkeit von dem Zustand
des Mischers und der Kühlleistung, die sich im Laufe der Betriebsdauer ändern. Eine sehr
verbreitete Methode, zur Erhöhung der Reproduzierbarkeit der Mischungsherstellung, ist die
Steuerung des Prozesses nach der von der Mischung aufgenommenen Energie. In modernen
Steuerungen ist es bereits, möglich mehrere Prozessparameter und Maschinenstellgrößen mit
Hilfe logischer Verknüpfungen wie „und“ und „oder“ in einer Steuerstrategie zu verknüpfen..
Da Schwankungen im Prozessverlauf (Mischer-, Mischungstemperaturentwicklung, Misch-
phasendauer) zwischen den angefahrenen Steuerungsmarken zum größten Teil unberücksich-
tigt bleiben, wird die Reproduzierbarkeit der Mischungseigenschaften nicht immer gewähr-
leistet. Sie kann jedoch die einheitliche Temperaturentwicklung und gleichbleibende Mi-
schungsqualität nicht gewährleisten. Dies erforderte die Einführung von Regelungssystemen,
die in Abhängigkeit vom momentanen Mischzustand steuernd in den Mischprozess eingreifen
und damit Veränderungen, verursacht durch aufgetretene Störungen, ausgleichen können.
Beispiele für solche Regelungskonzepte sind: