Der 34-kW-Motor des FED 26 MTS von Feddem ist wassergekühlt. Eine Sicherheitskupplung sowie ein drehmomentstarkes Getriebe sorgen für eine hohe Leistung. (Bildquelle: Feddem)

Der 34-kW-Motor des FED 26 MTS von Feddem ist wassergekühlt. Eine Sicherheitskupplung sowie ein drehmomentstarkes Getriebe sorgen für eine hohe Leistung. (Bildquelle: Feddem)

Für Compoundeure zählt in der Kostenbilanz jedes Gramm Granulat mehr, das mit einem definierten Energieeinsatz produziert wird. Hier unterstützt Burgsmüller, Einbeck, ein Unternehmen von Krauss Maffei Berstorff, Hannover, mit der neuen Software Screwcon Compoundeure, die Aufträge mit häufigen Jobwechseln und niedrigen Durchsätzen schnell, wirtschaftlich und in hoher Qualität produzieren wollen.

Dabei erstellen Fachleute eine maßgeschneiderte Konfiguration der Schnecken- und Gehäuseelemente für jede Anwendung in einer maßstabsgenauen Darstellung. Neben dem Prozesswissen und der daraus resultierenden spezifischen Auslegung von Förder-, Knet-, Misch- oder Rückstauelementen berät man bei der optimalen Werkstoffauswahl der Schneckenelemente und Gehäuse, um die Standzeiten und Durchsätze zu erhöhen. Zusammengefasst entsteht so mit dem Programm die Konfiguration, die der Compoundeur mit seinen Produktions-Dokumenten archivieren kann sowie für die Auftragsplanung benötigt. Dem Unternehmen steht eine Bibliothek mit mehr als 3.000 Schnecken- und Gehäuseelementen von verschiedenen Extruderherstellern, Typen und Baureihen zur Auswahl. Daraus werden individuelle Konfigurationen für bestimmte Maschinen mit einer speziellen Anwendung erstellt.

Collin, Ebersberg, präsentierte auf der Fakuma erstmals seine neue Teach-Line-Maschinen-Generation. Die Serie umfasst Extruder, Compounder, Walzwerke, Blas- und Flachfolienanlagen, Stretching-Maschinen, Wasserbäder, Granulatoren und Rohranlagen. Vor allem Universitäten, F&E-Abteilungen oder Labore nutzen die Tischmaschinen für Tests, Schulungen oder Versuche. Alle Komponenten der neuen Serie sind ab sofort digital gesteuert. Damit sind die Anlagen außerdem komplett Fecon-fähig. Visual Fecon ist das unternehmenseigene Softwarepaket, mit dem verschiedenste Messwerte erfasst und via PC ausgewertet werden können. Neu ist auch, dass die Breite der Anlagen auf 200 mm vereinheitlicht werden konnten. Alle Spannungen und Frequenzen sind nun ohne Trafo möglich – sprich, die Anlagen laufen international ohne Zusatzgeräte. Neben der neuen Teach-Line-Serie zeigte das Unternehmen am Messestand ebenso eine sehr kompakte Lab-Line-Flachfolienlinie mit Chill Roll, Online Rheologie und montierbarem Kamera-Inspektionssystem. Damit unterstreicht das Unternehmen seine Know-how-Bandbreite von Labor- bis hin zu Pilotproduktionsanlagen.

Permanente Qualitätsprüfung

Rheometer dienen der Bestimmung der Schmelzeviskosität und sind damit wesentliches Element der permanenten Qualitätsprüfung bei der Polymerverarbeitung. Das Kamera-Inspektionssystem bietet eine laufende optische Kontrolle der Folie nach 10 Fehlerklassen und 14 Fehlerkriterien. Die Flachfolienanlage mit fliegendem Wickler ist ideal für Versuchsreihen, Produkttests oder Prototypenentwicklung.

Die Coperion Seitenbeschickung ZS-B mit Feed Enhancement Technology steigert das Material-Aufnahmevermögen bei der Verarbeitung einzugsbegrenzter Produkte um das bis zu Dreifache. (Bildquelle: Coperion)

Die Coperion Seitenbeschickung ZS-B mit Feed Enhancement Technology steigert das Material-Aufnahmevermögen bei der Verarbeitung einzugsbegrenzter Produkte um das bis zu Dreifache. (Bildquelle: Coperion)

Im Mittelpunkt der Ausstellung standen bei Coperion, Stuttgart, und Coperion K-Tron, Offenbach am Main, Lösungen für das effiziente Einbringen von Schüttgütern in den Compoundierprozess. Coperion stellte die für die Zuführung von Rohstoffen in zahlreichen Prozessen eingesetzte Seitenbeschickung ZS-B mit Feed Enhancement Technologie (FET) vor. Um pulver- oder granulatförmige Füllstoffe und Additive beziehungsweise geschnittene Glasfasern prozesssicher in das Verfahren einzubringen, setzt das Unternehmen bei Compoundierprozessen die zweiwellige Seitenbeschickung ein. Diese ermöglicht die seitliche Dosierung der Zusatzstoffe ins Verfahrensteil des Doppelschneckenextruders. Sie zeichnet sich durch das selbstreinigende Dichtprofil der Doppelschnecken und die totraumfreie Produktförderung in die Schneckengänge des Extruders aus. Die Seitenbeschickung ist mit FET ausgestattet, die an der Einzugszone über eine poröse, gasdurchlässige Wand ein Vakuum anlegt. Die dadurch erreichte Gasabsaugung steigert das Material-Aufnahmevermögen bei der Verarbeitung einzugsbegrenzter Produkte um das bis zu Dreifache. So werden deutlich verbesserte Einzugs- und Durchsatzleistungen erzielt. Auch die Verwendung feinerer, nicht kompaktierter Füllstoffe ist mit dieser Technologie möglich.

Coperion K-Tron zeigte die elektronische Druckkompensation (EPC) für hochgenaue Differentialdosierer. Verglichen mit herkömmlichen mechanischen Druckkompensationssystemen führt das System zu höherer Genauigkeit und Zuverlässigkeit sowie geringeren Kosten bei zugleich einfacher Installation. EPC ist eine effiziente und dennoch einfache elektronische Lösung für die zuverlässige und kontinuierliche Druckkompensation im Dosiertrichter. Das modulare System basiert auf präzisen Drucksensoren und Elektronikkomponenten, die nahtlos mit der KCM Dosierersteuerung zusammenarbeiten. Für bestehende Differentialdosierer sind Nachrüstoptionen erhältlich. EPC lässt sich auf den meisten gravimetrischen Differentialdosierern des Unternehmens installieren, für nahezu jede Anwendung und in allen Industriezweigen.

Der Extruder FED 26 MTS von Feddem, Hamburg, eignet sich besonders für Produktentwicklungen und im Betrieb als Pilotanlage. Der 34-kW-Motor ist wassergekühlt. Eine Sicherheitskupplung sowie ein drehmomentstarkes Getriebe sorgen für eine hohe Leistung. Mit einer Basislänge von 42 L/D sowie einem Modul 10 L/D zur Verlängerung der Verfahrenslänge auf 52 L/D, ist dieser Extruder auch für Produkte einsetzbar, die eine längere Verweilzeit benötigen.

Extrudergehäuse und Schnecken sind mit hochfestem Verschleißschutz ausgerüstet. Zwei FSB-Seitenbeschickungen sind flexibel adaptierbar, um pulverförmige Additive und/oder Glasfasern an bis zu vier Seitenöffnungen einspeisen zu können. Die Leistungselektrik und Steuerung für die gesamte Anlage befindet sich in einem Schaltschrank, der im Untergestell des Extruders eingebaut ist. Das 15“-Touch-Screen-Operator-Panel mit Schwenkarm ermöglicht es, die Anlage zentral zu steuern.

Das Unternehmen bietet als nützliches Zubehör auch eine verlässliche Strangabriss-Überwachung per Infrarot-Sensorik an. Diese funktioniert zuverlässig, ohne durch Dampfentwicklung oder Spritzwasser im Bereich des Strangkopfs beeinträchtigt zu werden. Weiterhin hat das Unternehmen eine spezielle Reinigungs-Doppelbürste mit Antrieb zur Reinigung der 8er-Bohrung des betriebswarmen Extruders beim Produktwechsel entwickelt, die zu einer erheblichen Verkürzung der erforderlichen Reinigungszeiten beiträgt. Laut Angaben des Maschinenbauers ist dieses Bürstensystem schon bei mehreren Kunden im Einsatz und trägt dort zu erheblichen Zeiteinsparungen im Reinigungsprozess bei. Diese Bürsten sind derzeit für Extrudergrößen ab 50 mm Schneckendurchmesser erhältlich.

Optimaler Schmelzefluss

Eine häufig vorkommende Konfiguration von Nordson ist das vierlagige Siebpaket, im Bild von links nach rechts dargestellt: grobe Quadratmasche, Feinfiltrationslage, feine Quadratmasche, grobe Quadratmasche. (Bildquelle: Nordson)

Eine häufig vorkommende Konfiguration von Nordson ist das vierlagige Siebpaket, im Bild von links nach rechts dargestellt: grobe Quadratmasche, Feinfiltrationslage, feine Quadratmasche, grobe Quadratmasche. (Bildquelle: Nordson)

Die neuen Siebpakete für BKG Siebwechsler, die Nordson, Westlake/USA, auf der Fakuma vorgestellt hat, halten Extrusionsdrücken effektiv stand, bieten maximale Filtrationseffizienz und optimalen Schmelzefluss. Ein Grund für die verbesserte Leistung der neuen Siebpakete ist die robuste viellagige Struktur, die Störungen verhindert, die durch bis zu 200 bar hohen Differenzdruck während eines Filtrationsprozesses entstehen. Eine dieser möglichen Störungen ist die sogenannte „Näpfchenbildung”. Hier werden durch die mechanische Belastung die Sieblagen in die Siebplatte gedrückt, die das Sieb in der Kavität stützt. Dadurch werden die Siebe verformt und die periphere Abdichtung kompromittiert, so dass Verschmutzungen das Sieb ungehindert passieren und in das Endprodukt gelangen können.

Das Unternehmen passt die Siebpakete exakt an die Maße der Siebkavität an und verhindert so, dass Verschmutzungen das Siebpaket an den Rändern passieren können – ein häufiges Problem in Filtrationsprozessen. Darüber hinaus werden alle Lagen des Siebpakets nach der Produktion ultraschallgereinigt, so dass alle Verschmutzungen, sowie die Fette und Öle, die für das Weben notwendig sind, entfernt werden.

Basierend auf Kundenanforderungen bietet Nordson die Siebpakete mit unterschiedlichen Lagenkombinationen an. Ein Beispiel für eine oft eingesetzte Kombination ist das vierlagige Siebpaket. Es setzt sich aus zwei außenliegenden, groben Lagen Quadratmasche und einer feineren, innenliegenden Lage Quadratmasche zusammen. Diese Lagen sorgen für allgemeine Festigkeit, um den hohen Zugkräften standzuhalten und übernehmen außerdem die wichtige Drainagefunktion. Die vierte Lage ist aus optimierter Tresse und dient als Feinstfiltrationslage. Die vielen kleinen Poren des Tressengewebes sorgen für ein hohes Maß an Permeabilität. Die Schmelze wird quer zur Fließrichtung gefiltert, wodurch die Schmutzpartikel besonders effizient abgeschieden werden.

Das Unternehmen hat außerdem ein digitales Tool entwickelt, das die Kostenkomponenten von Standard-Plattendüsen mit austauschbarer unterer Lippe mit denen des Smart-Gap-Mechanismus von EDI zum schnellen Ändern der Plattenstärke vergleicht. Mit dem Tool namens Smart-Gap-Amortisationsanalyse können Plattenhersteller die Amortisationsdauer einer Umstellung auf die Smart-Gap-Technologie berechnen.

Diese Technologie ermöglicht es den Herstellern, die Produktstärke mit noch nie dagewesener Geschwindigkeit zu ändern sowie den produzierbaren Plattenstärkebereich zu erweitern, und dies bei gleichzeitiger Verbesserung der Plattenmaterialqualität. Das System nutzt einen an einem einzigen Punkt einzustellenden Justiermechanismus, der den Lippenspalt ändert und gleichzeitig die Länge des Liplands so anpasst, dass die besten Bedingungen für die neu eingestellte Produktstärke vorliegen, wenn das Plattenmaterial aus der Düse austritt. Durch eine mechanische Kopplung der Justierung dieser zwei entscheidenden Prozessvariablen sorgt das System für eine ordnungsgemäße Einstellung der Düse und vermeidet erheblichen Zeitverbrauch und viel Raterei bei der Einstellung der gewünschten Eigenschaften des Plattenmaterials.

Mehr Sicherheit für den Bediener

Anstatt aus Metall besteht das Flexxcover von Leistritz aus einem Glasfasertextil, das eine Vielzahl von Vorteilen bietet. Zu sehen war die Designstudie auf dem neuen Doppelschneckenextruder ZSE 40 iMAXX. (Bildquelle: Leistritz)

Anstatt aus Metall besteht das Flexxcover von Leistritz aus einem Glasfasertextil, das eine Vielzahl von Vorteilen bietet. Zu sehen war die Designstudie auf dem neuen Doppelschneckenextruder ZSE 40 iMAXX. (Bildquelle: Leistritz)

Eine Lösung, die mehr Sicherheit für den Bediener, noch einfacheres Handling und ein hohes Maß an Flexibilität bietet, ist das neue und innovative Flexxcover von Leistritz, Nürnberg, für Doppelschneckenextruder. Anstatt aus Metall besteht das Flexxcover aus einem Glasfasertextil, das eine Vielzahl von Vorteilen bietet. Zu sehen war diese Designstudie auf dem neuen Doppelschneckenextruder ZSE 40 iMAXX.

Auffallend sind Aussehen und Oberflächenbeschaffenheit der neuen Abdeckung: Sie ist aus einem PTFE-beschichteten Glasfasertextil gefertigt – ein für Extrusionsprozesse geeignetes, hitzebeständiges Material. Die Abdeckung weist im Vergleich zu Metall eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf. Dadurch ergibt sich auch eine geringe Oberflächentemperatur.

Aufgrund des hohen spezifischen Drehmoments (bis zu 15,0 Nm/cm³) zählen die ZSE-MAXX-Maschinen zu den stärksten gleichläufigen Doppelschneckenextrudern. Hinzu kommt das erhöhte Volumen in der Schnecke bedingt durch das große Da/Di = 1,66. Seit einigen Jahren wird diese erfolgreiche Baureihe kontinuierlich erweitert. Auf der Fakuma wurde erstmals der ZSE 40 iMAXX, der insbesondere für mittlere Batchgrößen beziehungsweise für Durchsätze bis zu 700 kg/h geeignet ist, vorgestellt.

Der Extruder vereint die Features der ZSE-iMAXX-Maschinen. Das Zweikreis-Temperiergerät und die Heizelemente sind im Rahmen beziehungsweise Verfahrensteil integriert. Durch die Positionierung der Bauteile ist eine optimale Zugänglichkeit gewährleistet. Reinigung und Austausch einzelner Komponenten sind sehr einfach. Es genügt ein zentraler Wasseranschluss für die gesamte Anlage. Ausgestattet ist der Extruder mit einem energieeffizienten Synchron-Motor für den Hauptantrieb. Damit trägt das Unternehmen zu einem ressourcenschonenden Extrusionsprozess bei. Der Großteil der elektrischen Bauteile ist in einem separaten Schaltschrank untergebracht. Eine Drehmomentmessung kann optional eingebaut werden. Mit Hilfe eines Monitoringsystems hat man Getriebeöldruck und -temperatur jederzeit im Blick.

 

Über den Autor

Oliver Lange

ist freier Redakteur des Plastverarbeiter.