Um den Materialverbrauch zu verringern, ist es generell notwendig und sinnvoll, auf eine genaue Dosierung der Rohstoffe Wert zu legen. Die höheren Investitionskosten für die Systeme amortisieren sich in der Regel schnell. Und in Produktionen mit einer verschärften Dokumentationspflicht – beispielsweise in der Medizintechnik oder zunehmend auch im Automobilbau – ist eine exakte Dosierung mit Nachverfolgbarkeit der Charge ohnehin unabdingbar. Hilfreich ist dabei, wenn die Geräte mit nur wenigen Änderungen direkt auch in Reinräumen eingesetzt werden können. In diesem Jahr wurden für die aktuellen Marktübersicht der Mischer und Dosierer mehr Geräte mit volumetrischem Dosierverfahren gemeldet, als in der Vergangenheit. Dennoch ging diese Zunahme nicht zulasten der gravimetrischen Dosierverfahren. Aktuelle Anforderungen an die Dosiergeräte sind schnelle Umstellzeiten, eine automatische Reinigung, ein hoher Sicherheitsstandard, nach Möglichkeit ein Baukastensystem mit Varianten zum Nach- oder Umrüsten. Ebenso spielt das Thema Industrie 4.0, oder einfacher das mögliche Integrieren der Peripheriegeräte in eine Steuerung von außen, künftig mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Schlüsselrolle.

Auf der Fakuma 2015 waren einige Dosiergeräte für Kleinstmengen zu sehen, was möglicherweise mit den Trends zu Produktindividualisierung oder -miniaturisierung – oder aber mit einem neuen Einsatzgebiet der Dosiergeräte – den additiven Fertigungsverfahren – in Zusammenhang stehen könnte. Gerade beim Dosieren sehr kleiner Mengen ist es notwendig, dass die mechanischen Teile und die Steuerung perfekt zusammen spielen, um die notwendige Präzision und Konstanz erreichen zu können. Das heißt, ein gutes Dosiergerät zeichnet heute aus, dass mit einer schnellen Reaktionszeit der Messwert ausgewertet und anschließend gegebenenfalls fein nachdosiert wird. Denn je genauer ein Dosiergerät teuren Rohstoff dosiert, desto schneller kann sich seine Anschaffung über Materialeinsparungen rechnen.

Flexibilität bei Material und Durchsatz gefragt

Die volumetrische Scheibendosierung dieses Dosiergerätes eignet sich gut für Kleinmengen.
(Bildquelle: Motan)

Ein volumetrisches Dosier- und Mischgerät, das Miniblend V, war am Stand von Motan, Konstanz, zu sehen,.Es arbeitet mit Hilfe einer Scheibendosierung. Neben den sehr guten Mischeigenschaften liefert es eine konstant hohe Dosiergenauigkeit, selbst bei sehr kleinen Dosiermengen. Ein besonderes Merkmal dieses Peripheriegerätes ist sein geringer Platzbedarf, so dass es direkt auf dem Einzugsflansch der Verarbeitungsmaschine montiert werden kann. Als Varianten stehen drei verschiedene Scheibengrößen sowie Dosiermodule aus unterschiedlichen Materialien zur Verfügung. Es ist für frei- und normalfließende Materialien konzipiert und ideal für transluzente und opake Teile. Als Additiv-Feeder ist es für alle kontinuierlichen und diskontinuierlichen Prozesse mit überfüttertem Betrieb geeignet. Als Synchrondosierer ermöglicht das Gerät eine hohe Rezeptgenauigkeit und Reproduzierbarkeit, die jederzeit mit Hilfe einer Dokumentation nachverfolgt werden kann.

Auch Tschritter, Dorfprozelten, zeigte in Friedrichshafen ein volumetrisches Dosiergerät für besonders kleine Mengen. Es wurde zum Dosieren von Granulaten auf Spritzguss- und Extrusionsmaschinen entwickelt. Durch ein besonderes Walzenkonzept ermöglicht es kleinste Zugaben von Additiven oder Farben. Die Mischung zweier Materialien wird kontinuierlich über eine Walze realisiert, die durch einen Schrittmotor angetrieben wird. Sie kann gewechselt werden und ist in verschiedenen Ausführungen und Materialien lieferbar: Edelstahl, Kunststoff, 6 mm, 12 mm, 25 mm. Eine Hauptkomponente sowie ein Additiv (Farbgranulat, UV-Absorber) werden so in präziser Kleinstmengendosierung gemischt. Das Gerät kann von 0,01 g pro Schuss bis zu 12 kg/h eingesetzt werden. Auf der Steuerung ist das Betriebssystem Windows Compact 7 installiert, so dass das Gerät einfach an Windows-Systeme angebunden werden kann.

Flexibilität bei Material und Durchsatz gefragt

Flexibilität hinsichtlich Durchsatz und Material ist bei den Dosiergeräten ein wichtiges Kaufkriterium.
(Bildquelle: Coperion K-Tron)

Die Anforderung nach mehr Flexibilität hatte Coperion K-Tron, Niederlenz, Schweiz, im Fokus. Das Unternehmen präsentierte den Fachmessebesuchern den T35/S60-Quick-Change-Dosierer. Er war zusammen mit einem Granulatabscheider der Serie 2400 und der Schüttgut-Fließhilfe Actiflow zu sehen. Der Dosierer ist insbesondere für solche Anwendungen ausgelegt, die eine hohe Flexibilität bei der Dosierung und beim Materialwechsel erfordern, denn er ist schnell und einfach zu reinigen. Als Einfachschnecken-Dosierer eignet er sich unter anderem für frei fließende Pulver, Granulate und Pellets. Die Ausführung als Doppelschnecken-Dosierer wird für schießende Pulver und klebrige bis schwerfließende Komponenten empfohlen. Die intelligente Schüttgut-Fließhilfe Actiflow verhindert die Brückenbildung schwer fließender Materialien im Edelstahltrichter. Sie arbeitet ohne Produktberührung und lässt sich auch mit allen gravimetrischen Dosierungen des Herstellers kombinieren.

Auf die gravimetrische Variante setzte Piovan. Mit dem Chargen-Dosiergerät der Baureihe Quantum stellt das Unternehmen aus S. Maria di Sala, Italien, ein Gerät vor, das mit hoher Präzision arbeitet. Es ist für die Beschickung der meisten Verarbeitungsmaschinen ebenso geeignet, wie für verschiedene Materialien, darunter auch Primär- und Recyclingmaterial sowie Masterbatches und Additive. Ebenso ist es für jede Branche geeignet – auch für Automotive, Packaging und die Medizintechnik. Das Gerät, dessen Konfoguration jederzeit erweitert werden kann, arbeitet vibrationsfrei. Es erlaubt besonders schnelle Materialwechsel durch vereinfachte Reinigungsmöglichkeiten. Die Flexibilität der Baureihe ist besonders auf zwei charakteristische Merkmale zurückzuführen. Alle Flächen, die mit Material in Berührung kommen, sind aus Edelstahl, der auch in kritischen Bereichen, wie der Medizintechnik verwendet werden kann. Des weiteren ist jedes Dosiergerät ist mit sechs Dosierstationen ausgestattet, die zum Leeren und Reinigen abmontiert werden können. Jede Station ist für das Zuführen einer einzigen Komponente gedacht. Der Materialwechsel geht somit durch den manuellen Wechsel der Dosierstationen vonstatten, ohne dass Staubpartikel oder Rückstände Verunreinigung en verursachen können.

Flexibilität bei Material und Durchsatz gefragt

Flexibilität für den lässt sich auch über Baukasten-Systeme darstellen.
(Bildquelle: Motan-Colortronic)

Das modulare Baukastensystem der Metro G-Fördergeräte von Motan-Colortronic, Friedrichsdorf, kann jeweils für die geforderten Materialdurchsätze optimiert werden. Zusätzlich zu den unterschiedlichen Fördergeräte-Volumina werden verschieden große Materialeinlässe angeboten, die an die Durchsätze angepasst werden können. Für Materialien mit schwierigem Abscheideverhalten gibt es Module mit tangentialem Materialeinlass, die mit Zyklon-Effekt arbeiten. Zusätzlich können Anwender zwischen unterschiedlichen Vakuumventilen wählen. So lässt sich etwa ein Standardgerät durch spezielle Membran-Vakuumventile zu einer Reinraumversion erweitern.

Der MC Hybrid Dosierer von Movacolor, Sneek, Niederlande, ist eine Kreuzung aus gravimetrischem Chargen-Mischer und gravimetrischem Direktdosierer. Zwei Hauptkomponenten – wovon eine auch als Mahlgut vorliegen kann – werden dosiert und in einem kompakten Portionen-Mischer in Mengen bis 350 kg/h gemischt. Farbe oder Additive werden direkt gravimetrisch zugeführt. Diese Anordnung erlaubt eine größere Genauigkeit und einen einfacheren Farbwechsel. Das Dosiergerät MC Powder desselbe Herstellers ist vor allem für Pulver geeignet. Durch kontinuierliche Messen des Gewichtsverlusts sind Einsparungen bis 50 Prozent Pulver möglich. Dank des gravimetrischen Prinzips kalibriert sich das Gerät automatisch. Es kann über den Distributor Rolf Schlicht, Hamburg, bezogen werden.

Mit den Dosiersystemen der Serie Multicor von Schenck Process, Darmstadt, werden Basiskunststoffpulver direkt oder über einen kontinuierlichen Mischer in den Extruder dosiert. Gut bis extrem schwer fließende Additive werden mit den Differenzialdosierwaagen Mechatron oder Multigrav dosiert. Das Mehrfachdosiersystem Multigrav eignet sich dabei für unterschiedliche Schüttgutkomponenten zur homogenen Gemengebildung. Mit einem Stellbereich von 1:80 dosiert es genau und konstant. Dank der acht Module kann es unterschiedlichen Aufgaben angepasst werden.

Die Trockner werden kleiner

 

Energieeffizient, exakt, schonend, bedarfsgerecht – das sind Anforderungen an eine gute Granulattrocknung. Ein Ziel, das in den Exponaten auf unterschiedliche Weise realisiert wurde. Der Trend zu kleinen Durchsatzmengen war bei den Neuentwicklungen aber auch hier spürbar.

Flexibilität bei Material und Durchsatz gefragt

Bei vielen Trocknungssysstemen wird der Lufststrom dem aktuellen Bedarf angepasst.
(Bildquelle: Werner Koch Maschinentechnik)

Werner Koch Maschinentechnik, Ispringen, zeigte einmal mehr seine energiesparenden Granulattrockner. Während der Trocknung sorgt eine Taupunktsteuerung dafür, dass sich die trocknende Luft immer in einem Taupunktbereich zwischen -60°C und -30°C bewegt. Bei einer Unterschreitung des Taupunkts von -30°C, schaltet die Steuerung auf ein neues Trockenmittel um. So können selbst hygroskopischen Thermoplaste auf die notwendige Restfeuchte getrocknet werden. Die Öko-Anlagensteuerung schützt dabei thermisch empfindliche Materialien vor Übertrocknung, indem sie Behälter mit bereits getrocknetem Material abgekoppelt und erst dann wieder zuschaltet, wenn Material entnommen wird. Der Luftstrom wird automatisch dem Bedarf angepasst.

GfK Thomas Jakob und Robert Krämer, Igensdorf, präsentierte einen nicht nur energie-, sondern auch ressourceneffizienten Kleinmengentrocker, der weder Druckluft noch Wasser benötigt. Toro-Systems Dry Wheel 6 ist ein kleiner und sparsamer Honeycomb-Trockner mit integriertem Rückluftkühler, isolierten Heizungen und thermischer Trennung. Bei der Entwicklung der Baureihe war das wichtigste Ziel die Energieeinsparung bei gleichzeitig einfacher und intuitiver Bedienung. Die Energieeffizienz wird erzielt durch eine Prozessluft-Mengenregelung, Regenerationsregelung, Taupunktanpassung und einer vollständigen Isolierung aller Heizungen.

Eine besondere Technologie für Drucklufttrockner hat Simatec entwickelt. Mit ihr wird ein Taupunkt von -50°C erzielt, indem als Trockenluft entspannte Druckluft verwendet wird. Zusätzlich wird dieser die Feuchtigkeit physikalisch durch ein Filament entzogen. Aufgrund des niedrigen Taupunktes von -50 °C können die Trockenzeiten reduziert werden und es wird weniger Druckluft benötigt. Auch Kleinmengen können so direkt an der Spritzgießmaschine wirtschaftlich getrocknet werden. Zu sehen war diese Technologie am Stand von Kunststofftechnik Zimmermann, Holzkirchen.

Flexibilität bei Material und Durchsatz gefragt

Kleinstmengen-Trockner werden direkt auf der Maschine aufgesetzt.
(Bildquelle: Fasti-Koch)

Bei der Granulattrocknung mit der ERD-Drucklufttechnologie nutzt Fasti-Koch, Ispringen, dagegen betriebsseitig bereitgestellte Druckluft. Die Aufsatztrockner trocknen sehr kleine bis mittlere Durchsätze hygroskopischen Materials. Dazu besteht der Trockner vom Typ Xpert+ aus einem Edelstahl-Trocknungsbehälter für das Granulat und einem abnehmbaren Pilot-Modul. Das kompakte Gerät wird bevorzugt anstelle des Maschinentrichters installiert und das Granulat über ein optionales Fördergerät in den Trocknungsbehälter gesaugt. Die eingesetzte Druckluft wird über ein Ventil auf atmosphärischen Druck entspannt. Die entstehende trockene Luft mit niedrigem Taupunkt wird dann erwärmt in den Trocknungsbehälter eingeleitet, um dem Material die Feuchtigkeit zu entziehen.

Flexibilität bei Material und Durchsatz gefragt

Andere erwweitern die Trockner-Baureihen nach oben bis 400 l Trichtervolumen.
(Bildquelle: Protec)

Den großen Beistelltrockner Somos T140 eco stellte Protec, Bensheim erstmalig vor. Er erweitert die Baureihe der mobilen Trockenlufttrockner Somos T/TF eco hin zu größerem Materialdurchsatz. Mit einem Trichtervolumen von 400 l und einem Trockenluftdurchsatz von 140 m³/h setzt er sich deutlich von den bislang in fünf Größen von 30 l bis 300 l Nutzvolumen verfügbaren Beistelltrocknern ab. Neu war auch die Tocknersteuerung, die viele, an das jeweilige Material angepasste Trocknungsparameter und Dokumentationsfunktionen bietet. Wie alle Beistelltrockner der Serie besteht auch dieser aus einem Trockenlufterzeuger und einem isolierten Trocknungstrichter aus Edelstahl. Für den sparsamen Energieverbrauch wird die Trockenluftmenge automatisch an den Materialdurchsatz angepasst. Das Granulat wird bei Temperaturen von 60 °C bis 140 °C bei einer Taupunkttemperatur von -35 °C getrocknet. Verfügbar ist auch eine Hochtemperaturausführung für Trocknungstemperaturen bis 200 °C.

Ebenfalls einen Hochleistungstrockner zeigte Piovan, S. Maria di Sala, Italien, mit der Baureihe Modula. Sämtliche Betriebsparameter für jeden einzelnen Trocknungsbehälter werden bei dieser Baureihe automatisch überwacht und angepasst. So wird nur die unbedingt erforderliche Energie verbraucht. Durch eine Messeinheit, die in der Luftzufuhrleitung und unter jedem Trocknungsbehälter positioniert ist, kann der Luftvolumenstrom für jeden Trocknungsbehälter und jedes Polymer individuell geregelt werden. Die Trockner gibt es für mittlere Kapazitäten von 200 bis 300 kg/h.

Christine Koblmiller

Über den Autor

Christine Koblmiller

ist Redakteurin des Plastverarbeiter.

christine.koblmiller@huethig.de