Das interne Recycling spart Anwerndern Zeit und optimiert die Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der eingesetzten Rohstoffkosten und -mengen. (Bildquelle: alle Vecoplan)

Das interne Recycling spart Anwendern Zeit und optimiert die Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der eingesetzten Rohstoffkosten und -mengen. (Bildquelle: alle Vecoplan)

„Immer mehr Branchen setzen auf technische Kunststoffe“, beschreibt Martin Klotz, Area Sales Manager bei Vecoplan, Bad Marienberg, den Markt. Das Unternehmen entwickelt, produziert und vertreibt Maschinen und Anlagen, die Primär- und Sekundärrohstoffe im Produktions- und Wertstoffkreislauf zerkleinern, fördern und aufbereiten. Aufgrund ihres Eigenschaftsprofils ist das Zerkleinern dieser Werkstoffe eine Herausforderung. Technische Thermoplaste, wie Polyamide, können üblicherweise Temperaturen bis 130 °C dauerhaft standhalten. Sie zeichnen sich vor allem durch ihre hohe Festigkeit, Zähigkeit und Dämpfungseigenschaften aus und ersetzen in der Automobilindustrie immer häufiger Metall.

 

Neben PA besitzen auch POM, PET oder Gusspolyamid 6 hervorragende mechanische Eigenschaften und werden mittlerweile im Maschinenbau verwendet. Da PET besonders abriebfest und beständig gegenüber verdünnten Säuren, Ölen, Fetten und Alkoholen ist, wird es in großen Mengen für Getränke- und Nahrungsmittel-Verpackungen benutzt.

 

Durch die steigende Nachfrage an technischen Kunststoffen liegt mittlerweile eine angespannte Versorgungssituation vor. Verarbeiter müssen sich auf Lieferzeiten von mehreren Monaten sowie steigende Preise einstellen.

 

Inhouse-Recycling spart Rohstoffkosten 

Eine Lösung für produzierende Firmen ist es, Material in Form von Anfahrklumpen oder Ausschussteilen zurück in den Produktionskreislauf zu führen. Dieses sogenannte Inhouse-Recycling bietet Vorteile: Die Unternehmen müssen weniger teure Neuware kaufen und die Entsorgung in externen Recyclinganlagen entfällt. Das Material ist lediglich zwischenzulagern, bevor es aufbereitet wird. Bei der Zerkleinerung ist darauf zu achten, dass das Schreddern, abhängig vom verarbeiteten Kunststoff, in einem ein- oder mehrstufigen Prozess stattfindet. Dies ist wichtig, um das Eigenschaftprofil der Polymere zu erhalten. Beispielsweise ist bei glasfaserverstärkten Materialien darauf zu achten, dass die Verstärkungsfasern lang genug bleiben, damit sie ihre Aufgabe weiterhin erfüllen können.

 

Entscheidend ist das Schneidwerk. Je nach Anwendung ist ein großer Rotordurchmesser verbaut, der mit gehärteten, konkaven Werkzeugen bestückt ist.

Entscheidend ist das Schneidwerk. Je nach Anwendung ist ein großer Rotordurchmesser verbaut, der mit gehärteten, konkaven Werkzeugen bestückt ist.

Auf die Anlagentechnik kommt es an 

Um für die verschiedenen technischen Kunststoffe eine auf den Anwendungsfall passende Lösung zu finden, arbeiten die Entwickler von Vecoplan eng mit ihren Kunden zusammen. Denn die Anwender erwarten, dass auch schwierig zu bearbeitende Werkstoffe mit einem hohen Durchsatz zu qualitativem Mahlgut zerkleinert werden können. In zahlreichen Versuchen wird die Anlage im hauseigenen Technikum auf die individuellen Anforderungen abgestimmt.

„Entscheidend ist vor allem die Schneidgeometrie“, beschreibt Klotz. „Über die Rotor- und Messer-Bestückung sowie die entsprechende Siebwahl können wir die Anlagen detailliert an die In- und Output-Anforderungen anpassen. Die Leistungsfähigkeit lässt sich schnittstellengenau abstimmen. Je nach Anspruch wählen wir zum Beispiel einen größeren Rotordurchmesser, der mit gehärteten Werkzeugen bestückt sein kann.“ Diese lassen sich mehrfach nutzen und schnell wechseln. Für eine stabile und widerstandsfähige Ausführung der Werkzeuge kann der Kern erhöht und die Aufnahme an die jeweilige Aufgabe angeglichen werden. Weiterhin ist es möglich, die Traverse mit verschraubten, gehärteten Gegenmessern massiver auszuführen.

 

Das robuste Sieb kann für unterschiedliche Output-Korngrößen einfach gewechselt werden.

Das robuste Sieb kann für unterschiedliche Output-Korngrößen einfach gewechselt werden.

Dynamischer, robuster und sicherer Antrieb 

Für die Rotoren verbaut Vecoplan je nach Anforderung den Hitorc-Antrieb, der in verschiedenen Leistungsklassen erhältlich ist. Dieser arbeitet dynamisch und ist anlauf- und drehmomentstark. Er kommt komplett ohne mechanische Elemente wie Getriebe, Riemen, Kupplungen oder Hydraulikaggregate aus. Die starken Erschütterungen und Vibrationen, die bei der oft schwierigen Zerkleinerung entstehen, stellen für den Hitorc-Direktantrieb im Gegensatz zu Aggregaten mit Getriebeantrieb keine große Herausforderung dar.

 

„Im Vergleich zu mechanischen und hydraulischen Antrieben ist der Verschleiß geringer, und es fallen weniger Wartungsarbeiten an“, sagt Klotz. „Wegen der direkten Befestigung des Antriebs auf der Rotorwelle kommt es zu keinen Leistungsverlusten im Antriebsstrang, und somit erreicht der Hitorc einen guten Wirkungsgrad.“ Das hohe, über den gesamten Drehzahlbereich zur Verfügung stehende Drehmoment ermöglicht einen problemlosen Anlauf unter Last. Bei Überlast sind rasche und dynamische Reversiervorgänge möglich. Für einen sicheren Betrieb ermöglicht der Bremswiderstand einen schnellen Rotorstop bei Unfallgefahr (Not-Aus) und bei Störstofferkennung. Durch die Kaltleitertechnik ist der Hauptmotor vor Brand geschützt.

 

Über die Rotor- und Messer-Bestückung sowie die entsprechende Siebwahl lässt sich der Zerkleinerer detailliert an die Input- und Output Anforderungen anpassen.

Über die Rotor- und Messer-Bestückung sowie die entsprechende Siebwahl lässt sich der Zerkleinerer detailliert an die Input- und Output Anforderungen anpassen.

Bei Bedarf robustes Design 

Damit es bei der Zerkleinerung abrasiver Kunststoffe, beispielsweise glasfaserverstärkten Werkstoffen, zu keinem vorzeitigen Verschleiß an den Anlagenkomponenten kommt, legen die Entwickler die Maschinen in verstärktem Design aus. Eine Anlagenvariante ist so konzipiert, dass im Rotorbereich und im Siebraum der Abstand zwischen Rotorstirnseite und Seitenwand vergrößert ist. Dies verhindert, dass sich keine Bänder und Drähte auf der Rotorwelle aufwickeln. Der freie Materialdurchlass nach unten mindert zudem den Verschleiß zwischen Rotor und Seitenwand. Eine überarbeitete Abstimmung zwischen Antriebswelle und Rotorlagerung sowie robuste austauschbare Dichtelemente an Rotor und Seitenwand verhindern, dass Materialien im Lagerbereich eindringen und sich festsetzen. Dies erhöht die Lebensdauer und verbessert die Wartungsfreundlichkeit der Maschine.

 

„Wir haben für einen Verarbeiter eine Zerkleinerungstechnik entwickelt, die glasfaserverstärktes Material aufbereitet, in dem sich eingepresste Steckverbindungen und Platinen befinden“, erläutert Klotz. Das Material wird kistenweise in die Anlage gekippt. Zuerst werden die Messingteile maschinell aussortiert, anschließend mit der Vecoplan-Technik zu hochwertigem Output geschreddert. Ein anderer Anwender fertigt Straßen-Leitpfosten. Diese sind meist 15 Jahre am Straßenrand im Einsatz und können erheblich verschmutzt sein. Die Lösung sieht in diesem Fall nach der Zerkleinerung vor, das Material intensiv zu waschen.

 

Über den Autor

Karin Theine

ist in der Unternehmenskommunikation von Vecoplan, Bad Marienberg, tätig.

karin.theine@vecoplan.de