Polyolefine, vornehmlich Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE), sind die am häufigsten eingesetzten Materialien für das Herstellen von Rohren. PP wird meist für Warmwasser- und Abflussrohre eingesetzt, während PE als Werkstoff für Gas-, Kaltwasser- und Abflussrohre Verwendung findet. Für die Verarbeitung dieser Werkstoffe kommen in der Regel Hochleistungs-Einschneckenextruder mit genuteter Einzugszone zum Einsatz. So auch im Unternehmen Dr. E. Vogelsang, Herten, in der Fertigung von Kabelschutzrohren. In der Entwicklung der Extruder high performance 40 D standen bei Hans Weber Maschinenfabrik, Kronach, vor allen Dingen Aspekte wie Energieeffizienz, Ausstoßkapazität, Flexibilität und Plastifizierleistung im Vordergrund. Die eingesetzten drehmomentstarken Getriebe bilden die Basis dieser Maschinenserie. Die Extruder weisen ein L/D Verhältnis von 40 auf, wobei die Nuten der Einzugszone gewendelt ausgeführt sind. Durch die gewendelte Nutengeometrie ist die Materialförderung und somit der spezifische Ausstoß des Extruders über dem gesamten Drehzahlbereich nahezu konstant. Dies ermöglicht, gegenüber den klassischen Axialnuten, eine Steigerung des spezifischen Ausstoßes, speziell im oberen Drehzahl-Bereich.

Nutbuchsen und Zylinder der Maschinen sind verschleißgeschützt ausgeführt, um die Verarbeitung stark abrasiver Stoffe wirtschaftlich sicher zu stellen. Die genutete Einzugszone kann wassergekühlt werden. Je nach Anwendungsfall, kann auf eine intensive Kühlung der Nutbuchse gänzlich verzichtet werden, was einen positiven Einfluss auf die Gesamtenergie-Bilanz hat. Antriebsseitig wird auf effiziente Drehstrom-Antriebe gesetzt, welche direkt mit dem Reduziergetriebe gekuppelt sind. Durch den Verzicht auf Keilriementrieb bei diesen Antriebsleistungen und den Einsatz von Drehstrom-Antrieben anstelle von Gleichstrom-Motoren, lässt sich die Effizienz des Gesamtsystems um bis zu fünf Prozent steigern.
Die Baureihe wird in Durchmessern von 50 mm bis 90 mm angeboten. Die Leistungsfähigkeit reicht bei Verarbeitung handelsüblicher PE-HD Materialien bis über 1.400 kg/h.

Extrusion von Recyclingmaterial

Bei der Entwicklung der neuen Baureihe stand vorrangig die möglichst flexible Einsetzbarkeit des Extruders bei Verarbeitung verschiedener Materialtypen und -formen im Fokus. In Zusammenarbeit mit namhaften Hochschul-Instituten wurden spezielle Barriereschnecken entwickelt, welche optimale Homogenität und Aufschmelzleistung bei möglichst niedriger Schmelzetemperatur ermöglichen.

Die Verarbeitbarkeit von Recyclingmaterial und Mahlgütern spielt bei vielen Verarbeitern eine immer größere Rolle. Die Entwicklung der Schneckengeometrien erforderte, hinsichtlich dieser recht komplexen Aufgabenstellung, ebenso neue Wege. Mit der high performance 40 D Serie ist es möglich, auf ein und derselben Maschine sowohl Neuware als auch Recyclingmaterial ohne signifikante Unterschiede zu verarbeiten. Dies verschafft dem Rohrproduzenten eine hohe Flexibilität und steigert die Verfügbarkeit der Anlagen.

Weniger Antriebs- und Kühlenergie

Der spezifische Energiebedarf konnte gegenüber der vorherigen 30 D Maschinengeneration um bis zu 35 Prozent gesenkt werden. Gleichzeitig stieg die Leistungsfähigkeit der Extruder innerhalb der gleichen Baugröße um bis zu 40 Prozent. Das Reduzieren der spezifischen Antriebsenergie führt zu niedrigeren Schmelzetemperaturen und somit geringerem Kühlbedarf. Nachdem in der Regel jedoch die jeweiligen Kühlstrecken nicht verlängert werden können, da dies bauliche Maßnahmen an vorhandenen Gebäuden voraussetzen würde, steigert eine geringere Schmelzetemperatur letztlich den Ausstoß bei vorhandenen Stellplätzen. All diese Maßnahmen senken deutlich die spezifischen Anlagenkosten, was die Wettbewerbsfähigkeit des Verarbeiters, unter dem Aspekt der ständig steigenden Produktionskosten, erhöht.

Bei Dr. E. Vogelsang konnte mit den Anlagen der Ausstoß und damit die Produktivität deutlich erhöht werden. Die effiziente Arbeitsweise dieser Maschinenserie kombiniert mit einem konsequent umgesetzten Hallenkonzept, führten bei dem Verarbeiter zu einer optimalen Nutzung der vorhandenen Stellfläche. Durch die erhebliche Leistungssteigerung innerhalb der Baugröße der Extruder ist es heute möglich, trotz kleinerer Extruder-Baugrößen höhere Ausstoßmengen zu realisieren.

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Christian Stützinger