Trockene Verarbeitung ist Bedingung

In der zentralen Trocknungsanlage werden PP, POM, PPT und zirka 300 andere in ihrer Art verschiedene Materialien punktgenau auf die zu Verarbeitung notwendige Restfeuchte getrocknet. (Bildquelle: alle Koch)

Rund um die Uhr − sieben Tage die Woche und in drei Schichten − werden bei SuK Kunststoffverarbeitung, Kierspe, verschiedene technische Kunststoffteile mit einem Gewicht von 0,01  bis 900 g gefertigt. Die insgesamt 47 Spritzgießautomaten spritzen die Formteile mit unterschiedlichen Verfahren. Unter anderem kommt die Technologie des mikrozellulären Schäumens (Mucell) zum Einsatz. Aufgrund der rasanten Entwicklung des Unternehmens und der sehr guten Auftragslage wurden sieben Maschinen in der angrenzenden Lagerhalle installiert.

Trockene Verarbeitung ist Bedingung

Sieben Maschinen wurden in einer anderen Halle untergegracht. Ihnen wurde eine Trocknungsanlage beigestellt und zur Materialversorgung Einzelfördergeräte vom Typ 612D eingesetzt. So konnten für die Fertigung nach dem MuCell-Verfahren die Förderwege für das getrocknete Material sehr kurz gehalten
werden.

Diesen Maschinen, zum Teil mit Mucell-Technologie, wurde jeweils ein Granulattrockner mit Materialförderung von Koch-Technik, Ispringen, beigestellt, um die Förderwege so kurz wie möglich zu halten. Die anderen 40 Spritzgießmaschinen werden in zwei bestehenden Produktionshallen mit Material aus der Zentraltrocknung versorgt. Die zentral gesteuerte Materialversorgung von Koch-Technik transportiert dafür das vorgetrocknete Material über Edelstahlrohre zu den Maschinen, wo Bauteile in Kleinst- und Großserien für unterschiedliche Branchen gespritzt werden.

Materialversorgung mit System

Trockene Verarbeitung ist Bedingung

Die Granulattrockner vom Typ CKT bedienen 24 Trocknungsbehälter mit verschiedenen Volumina zwischen 60 und 300 l, die den Durchsätzen und Verweilzeiten der unterschiedlichen Materialien exakt entsprechen.

Da die verarbeiteten Materialien bis zu 60 Prozent Glasfaseranteil enthalten, wurden alle Materialabscheider zur Versorgung der Spritzgießmaschinen mit Glasprallplatten ausgerüstet. So werden die Förderkörper zuverlässig gegen Verschleiß geschützt. Auch der materialführende Förderstrang selbst ist in den Umlenkungen mit sanft geschwungenen Bögen aus resistentem Spezialglas ausgelegt. Die Saugförderung erfolgt über Vakuumpumpen, die unabhängig vom Widerstand eine gleichbleibende Fördergeschwindigkeit gewährleisten. Das getrocknete Material passiert einen manuellen Umsteckbahnhof, von wo es, dem jeweiligen Auftrag zugeordnet, über eine Materialleitung vom Förderabscheider angesaugt wird. Gesteuert wird die Materialversorgung über eine zentrale Steuerung, die alle Transportvorgänge koordiniert.

Trocknung ist ein Muss

Trockene Verarbeitung ist Bedingung

Sven Wieland von SuK und Kay Marczinkowski, Koch-Technik Vertretung in NRW, an der CKT Trocknungsanlage. Die Trocknungsbehälter aller Koch-Granulattrockner sind über Klappdeckel leicht zugängig.

Ganz wichtig ist SuK Geschäftsführer Martin Witulski eine individuelle Vorbereitung der Rohmaterialien. Jedes Gramm der in dem Unternehmen verarbeiteten Polymere, wie PP, POM, PPT und der zirka 300 anderen Materialien müssen punktgenau auf die zu Verarbeitung notwendige Restfeuchte getrocknet werden. Und dabei verlässt man sich nicht auf die Vorgaben der Hersteller. In vielen internen Versuchsabläufen wurden und werden auch weiterhin die Werte der Rohmaterialien für eine saubere, optimale Verarbeitung aufgezeichnet und analysiert. Dazu verfügt die Qualitätssicherung hausintern über einige Raffinessen, wie z. B. über ein spezielles Feuchtemessgerät der High-End-Klasse. Denn Martin Witulskis Standpunkt zum Thema Materialvorbereitung steht fest: „Jedes Material wird bei uns getrocknet, egal ob vom Hersteller empfohlen oder nicht. Es gehört zu unserem Qualitätskonzept, hundertprozentig auszuschließen, dass uns Fehler durch fehlende Trocknung passieren. Der Trockner zusammen mit unserem Prüfequipment gibt uns genau Auskunft über die Restfeuchte und den optimalen Verarbeitungszustand unseres Materials.“

Trockene Verarbeitung ist Bedingung

Gesteuert wird die Materialversorgung über ein Touch-Panel-Display, auf dem alle Materialabscheider abgebildet
sind.

Die zentrale Anlage zur Granulattrocknung wurde Ende 2010 auf einer Bühne errichtet und schon 2012 zum ersten Mal erweitert, wobei die Kapazität verdoppelt wurde. Die beiden Trocknungsaggregate vom Typ CKT bedienen heute mit einer maximalen Trockenluftmenge von 1.000 m³/h die 24 Trocknungsbehälter mit Volumina zwischen 60 und 300 l, welche den Durchsätzen und Verweilzeiten der unterschiedlichen Materialien exakt entsprechen. Beim Erzeugen der trockenen Luft arbeiteten die Trockner taupunktgesteuert. Dabei wird rückgeführte, gesättigte Luft über ein Trockenmittel entfeuchtet, während eine zweite Trockenmittelpatrone regeneriert wird. Ein Umschalten zwischen Trocknungs- und Regenerierungskreislauf zum Aufbereiten des bis dato entfeuchtenden Trockenmittels erfolgt sobald die trocknende Luft einen Taupunkt von -30 °C erreicht, was einen Wassergehalt von 0,33 g pro Kubikmeter Trockenluft entspricht. Gegenüber Systemen, die nach fest eingestellten Zeitintervallen zum regenerierten Trockenmittelbehälter umschalten, sichert dies einen geringeren Energieverbrauch bei gleich bleibender Trocknungsqualität. Damit das Material in den Trocknungsbehältern nicht durch Übertrocknung geschädigt wird, sind die Trocknungsbehälter mit der patentierten ÖKO-Anlagensteuerung ausgestattet. Die Steuerung erkennt, wann das Material in einem der Behälter auf die zur Verarbeitung notwendige Restfeuchte getrocknet wurde und dieser Behälter aus dem Trocknungskreislauf herausgenommen werden kann oder wann ein Behälter wieder zugeschaltet werden muss. Um auch nur einen Behälter aus dem Kreislauf zu nehmen, verschließt die ÖKO-Anlagensteuerung sowohl die Zuluft als auch die Abluft und fährt die Behälterheizung herunter, was neben dem Schutz des Materials vor Übertrocknung eine enorme Energieeinsparung bewirkt. Zusätzlich tragen die Trocknungsgebläse der Anlage zu einem Energiespareffekt bei: Lastabhängig erkennen die frequenzgeregelten Gebläse, wie viele Trocknungsbehälter aktuell in Betrieb sind und stellen sich darauf ein, indem sie automatisch die Luftmenge und somit auch den eigenen Energieverbrauch reduzieren oder bedarfsgerecht anheben.

Gewinnbringende Technologie aufgebohrt

Trockene Verarbeitung ist Bedingung

Schematischer Aufbau der bei SuK angewendeten Mucell-Technologie. Vor- und Nachprozesse, wie Granulattrocknung und Kühlung werden neben der SCF-Injektion zum mikrozellulären Schäumen mit einbezogen.

Als einer der ersten Kunststoffverarbeiter setzte das Unternehmen in Kierspe die Technologie des mikrozellulären Schäumens (Mucell) in der Großserienproduktion ein. Nicht nur weil Mucell seinem Unternehmen selbst im Krisenjahr 2009 ein Umsatzplus von mehr als 30 Prozent bescherte, sieht SuK-Geschäftsführer Martin Witulski in dieser Technologie einen großen Fortschritt für die Spritzgießfertigung. Die Vorteile liegen für ihn klar auf der Hand: Zykluszeitreduzierung und Schließkrafteinsparung bei der Spritzgießmaschine sowie geschäumte Formteile mit geringem Gewicht und sehr hoher Formstabilität.

Trockene Verarbeitung ist Bedingung

Spritzgießmaschine mit Materialförderabscheider TmA8 für die wechselseitige Förderung von zwei Materialkomponenten. Die Spritzgießmaschine ist mit einem MuCell-Kit für das mikrozelluläre Schäumen ausgestattet. Dabei wird der Kunststoffschmelze ein Gas in „superkritischem Zustand“ injiziert.

Für Martin Witulski war von Anfang an sehr wichtig, Prozesse wie eine vorausgehende optimale Materialtrocknung und eine angepasste Kühlung als Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche Mucell-Großserienfertigung mit einzubinden. Entsprechend wurden in dem Betrieb auch die Produktionsstationen angepasst: Die Kühlung wurde bis ins Detail optimiert, ebenso die dem Spritzgießprozess vorausgehende Materialtrocknung. Die Förderwege vom Granulattrockner zur Spritzgießmaschine wurden so kurz wie möglich gehalten. Beim Einsatz von sehr stark hygroskopischen Materialien werden zusätzlich noch Aufsatztrockner installiert. So ein Aufsatztrockner, wie die Drucklufttrockner der Koch-Technik-Tochter Fasti-Koch, wird anstelle des Maschinentrichters montiert und sichert zusätzlich den optimalen Trocknungszustand des Granulats direkt vor der Verarbeitung ab. Beim Trockner ERD Xpert wird dazu betriebsseitig bereitgestellte Druckluft über ein spezielles Ventil entspannt und in den Trocknungsbehälter eingeleitet. Hier bindet die tieftrockene Luft die Feuchtigkeit des Granulats und leitet sie nach außen. So kann das stark hygroskopische Granulat grundlegend daran gehindert werden, in einer kurzen Verweilzeit vor der Verarbeitung wieder Feuchtigkeit aufzunehmen und die Formteil-Qualität negativ zu beeinflussen.

75 Prozent der bei SuK gefertigten Teile – und das sind immerhin 350.000 Stück täglich  werden in Fahrzeugen verbaut. Speziell bei Türschlössern sind Mucell-Teile des Unternehmens in fast allen Autotypen zu finden. Das rasante Umsatzwachstum bestätigt dem Unternehmen auf dem richtigen Weg zu sein und auch die geeignete Peripherietechnik gewählt zu haben.

Kontakt

SuK Kunststofftechnik, Kierspe,

info@suk-gmbh.de

 

Koch-Technik, Ispringen

info@koch-technik.de

 

Halle/Stand       10/A21

Über den Autor

Ulrich Mangelsdorf

ist Marketingleiter bei Werner Koch Maschinentechnik, Ispringen.
umangelsdorf@koch-technik.de