Lenauer, B. (2019). Entwicklung eines Teststandes zum seilgeführten Querstrecken bei der Folienherstellung [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2019.66688
film production; clamp-; transport mechanism; rope-guided TD film-stretching; rope-clamping
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Abstract:
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Konzeption, Konstruktion und Auslegung eines Teststandes inkl. Aufbau und nachfolgenden Versuchen im Zuge einer Machbarkeitsstudie für ein neuartiges Förderprinzip zur Herstellung von Kunststofffolien bei der Station „Breitenrecken“. Dabei wird die Breite der meist zuvor längsgestreckten Folie vergrößert und dadurch die Dicke entsprechend verringert. Für die Umstellung des bisherigen Klemm- und Förderprinzips wurde die Vision und Idee von Hrn. Dr. Wolfgang Pinegger, einem Fachmann mit langjähriger Erfahrung im Bereich der Folienrecktechnologie, aufgenommen: Anstatt des Kluppen- und Kettenschienensystems wird die Folie zwischen zwei Seile geklemmt und durch die Breitenreckstation transportiert. Diese Technologie wurde in ihren Grundzügen bereits patentiert, wobei die weltweite Fertigungslizenz bei der Fa. K-Industries liegt. Gemeinsam mit dieser und in Kooperation mit der TU Wien werden Teststände konstruiert und gefertigt, um die praktische Machbarkeit zu beweisen. In weiterer Folge sollen unter Voraussetzung eines positiven Abschlusses der Studie von K-Industries weltweit bestehende Folienreckanlagen umgebaut bzw. neu errichtete serienmäßig mit der sogenannten „Rope Stretch Technology“ (RST) ausgestattet werden. Im Rahmen der Diplomarbeit wird zu Beginn auf die Herstellmöglichkeiten von (biaxial verstreckten) Kunststofffolien eingegangen und dabei für das Flachfolienverfahren allgemein und den Fertigungsabschnitt „Breitenrecken“ im Detail der aktuelle Stand der Technik vorgestellt. Die Beteiligung des IFT am Forschungsprojekt wurde 2018 initiiert, zum Start der Diplomarbeit lagen bereits erste Versuchsergebnisse sowie ein den Anforderungen entsprechendes Seil vor. Weiters war der erste Teststand am IFT aufgebaut, sodass zu Beginn Versuche darauf möglich waren. Dadurch sollten Erkenntnisse und Eingangsgrößen zur Auslegung eines zweiten Teststandes gewonnen werden, dessen Bearbeitung den Hauptteil der vorliegenden Diplomarbeit darstellt. Ziel der anstehenden Versuche ist die Simulation des Seil-Umlaufes, wobei eine verkürzte und nur einseitig ausgeführte Breitenreckstation nachgebildet wird. Abschließend erfolgt eine Beurteilung, ob der Nachweis der Machbarkeit in Bezug auf die Aussage der ersten beiden Teststände erbracht wurde und welche Gesichtspunkte für den nächsten Schritt den Umbau einer bestehenden Anlage noch zu beachten sind.
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This master thesis deals with the layout and engineering design for a test rig including assembly and subsequent tests in the context of a feasibility study regarding an innovative transport system for TDO stretch film production plants. TDO means “transverse direction orientation”, a production step where the width of the usually previously MD-stretched (“MD” = machine direction) film is enlarged while its thickness is reduced. The thesis is based on the idea and vision of Dr Wolfgang Pinegger, an expert with many years of experience in the stretch film production business, to rearrange the existing clamp and transport system: instead of the usual chain-track system, the film is clamped between two ropes and guided through rollers along the TDO stretching machine. A patent has already been granted for this new technology, with the Austrian company K-Industries acting as development partner and being licensed as worldwide supplier of the necessary parts. Together with K-Industries and in cooperation with the Vienna University of Technology, the test rigs required were designed and manufactured in order to provide proof of the systems practical feasibility. In case of positive results, a number of existing TDO stretching lines are to be modified and upgraded by K-Industries and some newly built lines are to be equipped with the so-called “Rope Stretch Technology” (RST). In the first part of this master thesis, various options for (biaxially oriented) stretch film production are presented, describing state-of-the-art technology for the “flat-film process” in general and explaining the production step of “TDO stretching” in detail. As the Institute of Production Engineering (IFT) has been involved in the R&D project since 2018, some initial test results and a rope meeting the requirements were available at the start of this master thesis already. Furthermore, the first test rig was assembled and ready to be used for experiments from the outset. The results and knowledge thus gained provided input required for the design of the second test rig, which represents the main part of the master thesis. The aim of the experiments performed on the second rig was to simulate the encircling rope, with only half of a TDO stretching line i.e. only one side reduced in length being set up. Finally, an evaluation is made as to whether proof of feasibility regarding the capability of both test rigs has been provided and which aspects need to be considered for the next steps of the project, i.e. the modification and upgrading of existing TDO lines.
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Additional information:
Zusammenfassung in englischer Sprache Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers