Bewährtem System zu neuem Glanz verholfen

Ein von Azo aus Osterburken bereits in den 70er Jahren entwickeltes System mit dem Namen Mixomat macht zurzeit von sich Reden. Da es wirtschaftlich und reinigungsfreundlich ist, ist es gut geeignet zum Beschicken moderner Extrusionsprozesse. Es bestehen verschiedene Bauformen, die einen Leistungsbereich von 250kg/h bis 2t/h abdecken, bei einem Durchsatz von bis zu 20 Chargen pro Stunde.

Da die baulichen Voraussetzungen oft gar nicht den Platz bieten für Einzelkomponentenzuführung, ist dieses System sinnvoll wirtschaftlich einsetzbar. Denn es lässt sich mit hochgenauen Dosier- und Wiegeeinheiten kombinieren und bringt mehrere Komponenten auf ein gravimetrisch kontinuierliches Dosiersystem. In enger Zusammenarbeit mit den Herstellern von Extrusionsanlagen hat der Maschinenbauer aus Osterburken Module entwickelt, die auf die Extruder abgestimmt sind. Der Einsatz von diesen Systemen im Bereich des Spritzgusses und der Blasformmaschinen ist sinnvoll, wenn entsprechend hohe Durchsatzleistungen zu fahren und gleichzeitig alle eingesetzten Komponenten exakt zu wiegen sind. Im Bereich der Compoundierung von Kunststoffen sind mittlerweile viele Komponenten beteiligt. Jedoch ist es oft nicht möglich, diese alle über Differenzialdosierwaagen einzeln zuzuführen. Deshalb lassen sich mit dem System, welches zwar nicht neu ist, aber für diese Aufgabenstellung neu entdeckt wurde, Vormischungen bereitstellen. Sie sind exakt gewogen und entsprechend vorgemischt, wenn das Zuführen zum Extrusionsprozess ansteht. Das System ist sehr gut geeignet zum diskontinuierlichen, gravimetrischen Beschicken sowie zum rezeptgenauen Mischen und Einfärben von Granulat mit Masterbatch, Regenerat, Pigmenten und Additiven. Es ist einsetzbar für mittlere bis hohe Durchsatzleistungen beim Beschicken von Spritzgieß- und Blasmaschinen sowie Extrudern und Folienblasextrudern. Durch die Integration der Verfahrensstufen Fördern, Dosieren, Wiegen und Mischen in einem Gerät erreicht es einen hohen Wirtschaftlichkeitsgrad: In einem Gerät sind mehrere Funktionen wie pneumatisches Fördern, gleichzeitiges Dosieren und Wiegen sowie homogenes Mischen vereint. Beispielsweise ist eine Beschickung bestehend aus diesemSystem und mehreren gravimetrisch kontinuierlichen Dosiersystemen gegenüber einer reinen gravimetrisch kontinuierlichen Dosierung bis zu 25% günstiger. Welches Konzept sinnvoll ist, ist im Einzelfall entsprechend des Kundenbedarfs zu prüfen und auszulegen. Momentan ist ein Trend zur Modultechnik zu verzeichnen. Das bedeutet, dass an den Maschinenhersteller die Erwartung besteht, dass sich ein Modul aufsetzen lässt, das vorkonfiguriert ist und schnell den Betrieb aufnehmen kann. Daneben ist schnelles bzw. leichtes Erweitern ein großes Thema.

Wenig Reinigungsaufwand bei Extruderbeschickung

Bei einem Kunststoffverarbeiter kommt das System zum Einsatz. Dort saugt ein pneumatisches Saugwiegesystem die Großmengen aus Silos und Einfülltrichtern in eine Förderwaage über dem Mischer, wo das exakte Wiegen erfolgt.Parallel dazu wiegt eine ebenerdig aufgestellte Station die Kleinmengen wie Additive, Farben, Weichmacher, Stabilisierungsmittel etc. grammgenau; anschließend folgt ihr pneumatischer Transport in die Förderwaage. Befinden sich alle Komponenten laut Rezept in der Förderwaage, wird die komplette Charge in den Mischer entleert und homogen gemischt. Während früher häufig ein Mischernachbehälter als Puffer zum Einsatz kam, wird mittlerweile die Mischung direkt in ein Differenzial-Dosiergerät entleert. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Produktumstellung weniger Reinigung erfolgen muss. Durch das Beschicken der Extruder mit den im Mischer hergestellten homogenen Vormischungen lässt sich die Produktqualität erheblich steigern. Parallel zu der Beschickung erfolgt die Anlieferung weiterer Komponenten wie Talkum in Big-Bags. In einer Entleerstation docken diese sicher und staubfrei an und das Produkt wird in eine Differenzial-Dosierwaage übergeben. Diese Komponente wird, ebenso wie die Hauptkomponente, dem Extrusionsprozess entsprechend einem Sollwert, der vom Extruder kommt, zugeführt.

Bewährt hat sich das System bei hohen Anforderungen in Bezug auf Qualität und Wiederholgenauigkeit sowie für exaktes Registrieren und Bilanzieren des Materialverbrauchs, auch bei den Kleinkomponenten. Der Einsatz ist als Einzelbeschickung oder in Sammelbeschickungsanlagen mit gemeinsamem Gebläse und Sekundärfilter möglich. Das System verfügt über diverse Alleinstellungsmerkmale:

• integration mehrerer Funktionen wie Fördern, Dosieren, Wiegen und Mischen in einem System,
• hohe Wiederholgenauigkeit durch genaues Wiegen und Erfassen aller Komponenten,
• schneller Farbwechsel und einfaches Reinigen durch große Reinigungstür,
• exakte Durchsatzmengenerfassung pro Verarbeitungsmaschine und
• hohe Wertbeständigkeit durch Edelstahlausführung.

Verschiedene System-Ausführungen bedienen unterschiedliche Ansprüche

Das System besteht aus einem konischen Gehäuse mit Befüll- und Entlüftungsstutzen sowie einer großen Reinigungstür mit Schnellverschlüssen und Schaugläsern. Beispielsweise sind bei den Herstellern von Spezialcompounds die Losgrößen nicht so groß, deshalb muss häufig umgestellt werden. Dies bedingt, dass die Systeme einfach leergefahren und gereinigt werden können. Beim neuen System aus Osterburken ist diese Bedingung erfüllt. Ein Getriebemotor treibt das Rührwerkzeug an, der Auslaufverschluss ist druckluftbetätigt. Alle produktberührenden Teile sind aus Chrom-Nickel-Stahl. Für spezielle Anforderungen, wie das gründliche Reinigen bei Pigment, empfiehlt sich der Einsatz der geschliffenen und polierten Ausführung. Für hohe Durchsatzleistungen und bei einer hohen Anzahl zu beschickender Verarbeitungsmaschinen mit unterschiedlichen Chargen ist es sinnvoll, die Mischer-Variante einzusetzen. Eine oder mehrere Zentralwiegestationen wiegen Granulate, Farben und Additive exakt vor und stellen sie bereit. Danach folgt die Förderung der Komponenten in die Mischer, die sich auf jeder Verarbeitungsmaschine befinden, mit anschließender homogener Mischung.

Die Hauptkomponente und die mittleren Komponenten werden rezeptgesteuert über Ventilweichen in eine große und kleine Förderwaage gefördert und gleichzeitig gewogen. Die exakt gewogene Charge entleert sich in ein Auffanggefäß, das gleichzeitig als Druckgefäß dient und wird von hieraus mittels einer pneumatischen Druckförderung auf den jeweiligen Mischer gefördert. Masterbatch und schwierig zu verarbeitende Additive werden in eine Kleinstmengenwaage dosiert, die sie grammgenau wiegt und eben-falls in den Mischer übergibt. Zuletzt folgt das Beschicken der nachfolgenden Verarbeitungsmaschinen wie Extrudern, Blasmaschinen etc. mit der homogenen Mischung. Die Version als Waage ist eine wirtschaftliche Lösung, wenn Wiegen, Einfärben und Mischen direkt über dem Extruder nötig ist. Bei diesem System bildet der Mischer selbst die Förderwaage. Er ist durch eine Wiegeeinrichtung und einen druckluftgespülten Filter ergänzt. Bei Sammelbeschickungsanlagen lässt sich die Waage mit Eckventil, Primärfilter und einem gemeinsamen Sekundärfilter einsetzen.
Der Mischer, der in einen Rahmen mit elektromechanischer Wiegeeinrichtung integriert ist, erzeugt einen Unterdruck. Er baut sich über die Ventilweiche und Förderleitung bis zum Silo auf, das saugt die Komponente pneumatisch in den Mischer. Durch Umschalten des Dosierorgans von Grob- auf Feinstrom wird exakt dosiert. Kurz vor Erreichen des endgültigen Sollgewichtes endet die Förderung, die Förderleitung schließt und das Frischluftventil an der Ventilweiche öffnet sich. Dadurch ist der geringe Nachlauf für alle Komponenten gleich, was zu genauen Ergebnissen führt. Auch hier werden Kleinmengen wie Masterbatch oder Additive über eine ebenerdig aufgestellte Dosierstation in die Kleinkomponentenwaage dosiert, dort grammgenau gewogen, bereitgestellt und ebenfalls in die Waage gesaugt. Alternativ lässt sich die Kleinkomponentenverwiegung direkt über dem Mischer vornehmen und die vorgewogene Charge im freien Fall zugeben.

Bei großen Durchsatzleistungen homogene Mischungen erreichen

Eine Lösung für große Durchsatzleistungen bei gleichzeitig hoher Genauigkeit bietet die Förderwaagen-Variante. Dem Mischer wird eine Förderwaage vorgeschaltet, sodass sich während des Mischens bereits eine neue Charge in der Förderwaage wiegen lässt. Dieses System lässt sich sowohl direkt über der Verarbeitungsmaschine als auch daneben anordnen. Das Beschicken erfolgt entweder im freien Fall oder durch eine pneumatische, entmischungsarme Überhebung.

Die Komponenten werden entsprechend dem Rezept über eine Ventilweiche in eine Förderwaage gesaugt, dort exakt gewogen und anschließend dem Mischer übergeben. Parallel dazu erfolgt die Kleinmengenverwiegung (Masterbatch und Additive) mit einem Flexidos über eine Kleinstmengenwaage direkt in den Mischer. Die homogen gemischte Charge steht dann für das Beschicken der Verarbeitungsmaschinen bereit.

Kosteneffizienz
Trends durch erprobte Geräte bedienen

Die Chargenrückverfolgung gewinnt in den Betrieben der Kunststoffverarbeitung weiter an Bedeutung. Sie lässt sich mit einem System bestmöglich erfüllen. Denn darin erfolgt das exakte Wiegen, Registrieren und Protokollieren aller eingesetzten Komponenten. So ist es zu jedem Zeitpunkt möglich, den Rezepturzusammensetzungsnachweis zu dokumentieren und zu prüfen. Für ein langjährig erprobtes System lassen sich so auf verschiedenen Wegen ganz neue Anwendungen und Einsatzgebiete finden. Das erschließt Rationalisierungspotenziale, die bisher außer Acht gelassen wurden.

Kontakt
Azo, Osterburken, Tel. 06291/92–0,Halle 09, Stand C42