Siegerland公司最新一代的双螺杆挤压机装备了Siemens技术，内置有电子单个驱动装置、可存储器编程的控制装置、Motion Control控制技术以及装在坚固耐用的操作设备上的图形显示系统。新方案的开放性简化了机器在橡胶加工工业各种系统中的集成。
图1 用于生胶和橡胶混合物出料机构的Harburg-Freudenberger公司生产的锥形双螺杆挤压机
在轮胎工业中，作为生胶和橡胶混合物的出料机构，锥形双螺杆挤压机（DSE）已经发展成为标准。Harburg-Freudenberger机械制造股份有限公司采用了新型驱动和自动化方案，为自己定下了目标，即满足橡胶制品制造中多种多样的高要求，为自己开辟出新的市场。
图2 用于高混合质量的同步调节：双螺杆挤压机反向转动的螺杆
自动化技术保证高质量
Siegerland公司最新一代的双螺杆挤压机装备了西门子Siemens技术，内置有电子单个驱动装置、可存储器编程的控制装置、Motion-Control控制技术以及装在可在机器附近使用的坚固耐用的操作设备上的图形显示系统。
对于使用者而言其主要优势在于，提高操作舒适性的同时几乎无磨损且更加灵活，操作也更加自动化。这样，与安全相关的任务就可以比多级开放式轧机更为简单地实现。
技术橡胶制品，如密封垫、过滤材料或者制动覆层的制造，其特点是批量小、混合物变换相应较为频繁，对于质量，尤其对于混合物纯度的要求，在大多数情况下高于轮胎工业。迄今为止，最大的二级过程主要仍以轧制方式运行。而加工厂家的目标是将该过程变成一级，并且要求制备过程更加简单，这样，双螺杆挤压机作为出料机构可用于轧机上最终的生产步骤，Harburg-Freudenberger是这样考虑的。
此外，还有对生产设备未来的要求，比如实现全自动在线张紧的可能性、混合物经过齿轮泵筛滤、热塑弹性体的再加工以及在搅拌机后面的双螺杆挤压机上硫化橡胶等。由于交付给双螺杆挤压机上的混合物始终要求是“干干净净的”，那么这种机器结合使用彼此啮合的搅拌器，也可以在轮胎工业中用于成品的混合，由此可以达到质量提升的目的。
图3 无硬盘无风机的Simatic Multi Panel MP 370适合在恶劣环境中工作
双驱动双螺杆的优点
双螺杆和双驱动是核心公式，它们使目前有四个制造规格（DSE 200/280/330和450）的新型双螺杆挤压机具有多种优点。反向和无接触转动的螺杆在水平层面上安装时相互间要稍有倾斜，在垂直方向上安装时也要彼此倾斜。螺杆的直径至出料口方向变得越来越细。螺杆在辊前建立起一定的压力，这样可以制造出清洁的薄皮。来自内部混合器的胶料分批次的自由掉落在DSE的进料区内，被同步转动的螺杆隔板不经控制地刮入，因此两个螺杆驱动装置实际上要求的转矩始终是不一样的。这意味着螺杆同步必需的机械元素，如皮带、耦合轮或者万向连接系统等的负载总是不均匀的。为了避免这一点，Harburg-Freudenberger公司生产了一个获得专利的系统，该系统为两个螺杆中的每个螺杆装有一个电子耦合的单个驱动装置。在使用中又将西门子的Siemens CPU 317T-2 DP、SPS和运动控制功能集成在其中。这样就减少了接口数目，并且能够采用可靠的Simatic装置，使通用的工程效率更高，更节省时间，Harburg-Freudenberger如是说。
利用Simatic-T-CPU内置的运动控制功能，Harburg-Freudenberger的工程师们在科隆西门子公司的支持下得以将两个螺杆驱动装置连接在一个虚拟的主轴上，并且依靠它们可以精确地调节二者的速度令其达到同步。由此得到的好处是机械上解耦的驱动装置不再传导振动，因而降低了机器的运行噪声。CPU通过Profibus-DP接口与模块式结构的驱动系统Sinamics S120同步交换信息。驱动系统又通过主轴电动机IPH7调节螺杆的转数，并负责在各种不同的负载下对另一侧无反作用地达到比例稳定。
预防更换混合物时的材料拖带
改善后系统中的螺杆和传动器件间的机械磨损减少了，这样就提高了机器的可使用性。电子耦合单个驱动装置的另一个特点是，可以对螺杆彼此间的相对运动进行控制。由此增强了螺杆通道间相互梳理干净的能力，有效防止在更换混合物时发生材料拖带。
对于对机器的安全性提出的更高要求，电动机除了通常的位置传感器之外，还额外装有速度传感器，因而电机是准双通道型结构。两个传感器系统中如有一个失灵，机器将在控制中自动关掉。不间断供电装置在掉电时仍可长时间供电给调节系统，直到驱动装置确实停了下来并将其最后的位置存储下来为止。
图4 利用Win-CC flexible视频显示统可以为机器制造一个舒适的操作界面
降低环境因素的影响
根据Harburg-Freudenberger经验，利用不同制造厂家的组件制成的杂牌系统来解决这些问题实在是太过冒险了。
双螺杆挤压机大都在受高温、振动、冲击和尘土影响的环境中工作。这对工作在这样的环境中的机器旁边直接使用的操作器提出了更高的要求。Harburg-Freudenberger决定采用功率级为MP 370er的无硬盘和无风扇的Simatic Multi Panel操作盘，其正面板侧保护等级为IP 65，也就是说是防水淋和防尘土保护的。这种按键操作机代替了老一代DSE产品，老产品有许多分散的操作和显示元件，因此新的操作盘简化了机器的操作。
采用可视化软件Win-CC Flexible和操作系统Windows CE组成了有图像的操作界面，Harburg-Freudenberger打算在新的研发过程中为其客户提供这种操作界面。没有足够的过程透明性，或者没有对当前机器状况以及螺杆位置等的图像显示，肯定也达不到客户的要求，Harburg-Freudenberger如是说。
将项目软件Win-CC flexible完整地集成到Step7平台上，大大简化了项目范围内的通信，并且在许多情况下也加速了工程，因为不需要再对接口进行适配。共同的数据存储也简化了后来的项目维护。视频显示系统本身为图形界面的设计提供了多种多样的工具和图像模块。同时也使Active-X元素的接入以及全面的图像加工（scripts）成为可能。
图5 Simatic CPU 317 T-2DP将SPS和运动控制功能集成在一台机器中，因此减少了接口进而缩短了周期时间
在现有线路中简单集成
Siegerland公司的双螺杆挤压机始终植根在较为复杂的生产线中，通常是安排在企业生产程序的内部混合器与需要稍做调整的薄皮冷却装置之间。DSE必须发现前后各工种的故障以及与安全相关的状况，本身的故障也必须报告给DSE。
目前这件工作还必须经Profibus来完成，但今后将越来越多地经以太网（Ethernet）来进行，目前挤压机的CPU与同样由Harburg-Freudenberger公司提供的用于内部混合器的过程控制系统PKS-JBA（基于的自动化，Javabasierte）之间的数据交换就是这样实现的。为此，可利用Simatic控制装置用通信处理器CP343-1 Lean来提供支持。
在这种配置中，混合配方可以利用OPC服务器由中央自上而下地向下面的系统传输，反过来再将用于分析和质量保证的过程数据存储在数据库中。用户越来越多地要求对工艺过程加以证明，比如使用的原料和各种参数（如压力、温度、转数或者滞留时间等）。Siegerlander的双螺杆挤压机采用了Siemens通用自动化解决方案，对此他已经做好了准备。
驻地设在Siegerland市Freudenberg的Harburg-Freudenberger机械制造股份有限公司研制和生产橡胶和轮胎工业使用的机器。其产品范围包括从搅拌车间到挤压以及从轮胎制造到橡胶的硫化处理。由Thyssen-Krupp弹性材料技术股份有限公司分出来的这家企业拥有1000多名职工，分布在Hamburg-Harburg、Freudenberg、Belisce(克罗地亚)、Topeka(美国堪萨斯州)、Akron(美国俄亥俄州)以及遍布世界各地的销售机构中。自2005年以来，Harburg-Freudenberger公司属于Luebecker Possehl集团。
