Februar 2012

Veränderungen in der Tabelle ergeben sich neben der Aktualisierung der Einträge der Firmen durch die Neuaufnahme einer weiteren Firma und durch eine Namensänderung infolge eines Firmenverkaufs.

Der vorliegende Blick in den Markt befasst sich mit Zerkleinerungs-Verfahren, die in der Kunststoff-Herstellung und -Verarbeitung verwendet werden zur Erzeugung gewünschter Körnungen und zur Vermeidung oder Wiederverwertung von Abfällen, die durch Hilfs-Formteile wie Butzen und Angüsse, durch Ausschuss oder durch das Anfahren von Produktionsanlagen entstehen beziehungsweise als Produkte nach Gebrauch zu Abfall werden. Ihre Zerkleinerung erfolgt in ungeschmolzenem Zustand. Nicht betrachtet werden Anlagen und Geräte, die über die Schmelze Granulat erzeugen.

Zerkleinerbare Materialien

Kunststoffe weisen auf das Zerkleinern bezogen unterschiedlichste Eigenschaften auf, die mit weich bis hart und elastisch bis spröde beschrieben werden können. Damit gehören sowohl Thermoplaste als auch Elastomere und Duroplaste zu den zerkleinerbaren Materialien. Wegen ihrer Wiederverwendbarkeit stehen Thermoplaste im Vordergrund. Sie unterliegen daher in sauberem und unvermischtem Zustand zerkleinert oft einer direkten Rückführung in den Produktionsprozess. Bei Duroplasten und Elastomeren erfolgt während der Verarbeitung eine Vernetzung, die ihr erneutes Schmelzen für die Formgebung ausschließt. Daher eignen sie sich nach dem Zerkleinern vor allem als Füllstoffe.

Zerkleinerungsergebnis

Mit den in der Tabelle beschriebenen Maschinen sind unterschiedlichste Zerkleinerungs-Ergebnisse erzielbar, die feinstes Pulver über Granulat bis zu grobem Haufwerk umfassen. Damit sind die verschiedensten Verarbeitungs-Verfahren wie Pulversintern und kontinuierliche beziehungsweise diskontinuierliche Formung über die Schmelze durchführbar. Grobe Zerkleinerung dient eher der Volumenverringerung und der Trennung unterschiedlicher Werkstoffe. Granulate resultieren aus Schneid-Zerkleinerung und Pulver vorwiegend aus Schlag-Zerkleinerung bei niedriger Temperatur. Die Partikelgröße und Gleichmäßigkeit ist hierbei vor allem von Sieben und Schneid- beziehungsweise Schlag-Geschwindigkeit abhängig. Werden weitgehend staubfreie Granulate gewünscht, muss mit geringen Geschwindigkeiten gearbeitet werden.

Produktphilosophie und technische Daten

Die in früheren Ausgaben behandelte Produktphilosophie soll vermitteln, welche Überlegungen der Konzeption der jeweiligen Zerkleinerungsmaschinen zugrunde liegt. Dazu gehören Arbeitsweise, Zuführung des Zerkleinerungs-Guts und dessen Abtransport, aber auch Schall-Vermeidung, Reinigung, Wartung und Energie-Effizienz. Vieles davon ist der tabellarischen Darstellung zu entnehmen. Allerdings beschränkt sich diese wesentlich auf die Schneid-Zerkleinerung. Gleiches gilt für die Angabe von technischen Daten. Diese ermöglichen einen Eindruck hinsichtlich des Angebots-Spektrums der einzelnen Hersteller und umfassen sowohl Baumaße als auch Leistungsangaben. Dabei sind die Daten von der kleinsten bis zur größten Maschine über alle Baureihen der Hersteller hinweg aufgelistet.

Entwicklungstrends

Der Einsatz der Geräte und Anlagen erfolgt, vor allem in der Produktion und im Recycling. Dazu werden heute, wie Getecha angibt, automatisierte Lösungen „verstärkt angefragt, damit kein Handling des Materials erforderlich ist“. Dies erfüllt die Forderung nach „Kosten-Reduzierung in allen Bereichen der Produktion durch Automatisierung und Einsparung von Rohmaterial“, wie Getecha hierzu ergänzt. So berichtet Zeno von einer „jüngst errichteten Anlage mit integrierter automatisierter Sortier-Technik zur Separation unterschiedlichster Stör- und Fremdstoffe“, die „den Trend zur personalarmen und hochleistungsfähigen Abfall-Aufbereitung mit maximaler Wertschöpfung“ bestätigt.
Die Einlassung von Rapid bekräftigt die vorstehenden Aussagen mit dem Eindruck, dass „mehr schlüsselfertige Anlagen mit vor- und nachgeschalteter Peripherie“ verlangt werden. Das von Wittmann angeführte „closed loop recycling“, die „Zerkleinerung und Rückführung in den Material-Prozess“, wird so gefördert. Darüber hinaus dient der Einsatz der Geräte der Volumen-Reduzierung, was für Lagerung und Transport von Bedeutung ist und des allgemeinen Recyclings von Kunststoffen. Untha sieht nach wie vor den Trend hin zu großen „Einwellern“, veranlasst durch die Marktforderung nach gestiegener Durchsatz-Leistung und großem Volumen per Aufgabe. Nach Zeno werden die Anlagen und Maschinen „bedingt durch strengere Qualitätskriterien bei Abnehmern von wieder aufbereiteten Stoffen und Materialien, dazu eingesetzt, eine höhere Recycling-Quote zu realisieren und damit eine tiefere Verwertung zu schaffen.“ Allgemein registriert Fritsch, dass „immer höhere Endfeinheiten ohne Erwärmung der Probe erreicht werden sollen“.
Die Entwicklung der Geräte-Technik dient, von Kundenwünschen beeinflusst, dem Steigern der Produktivität und Senkung der Kosten. So verweist Rapid darauf, dass „der schnelle Zugang zu den Zerkleinerungs-Anlagen für Wartungs- und Reinigungs-Arbeiten gewünscht wird, um kurze Rüstzeiten und somit erhöhte Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten.“ Fritsch berichtet, dass „kürzere Zerkleinerungs-Zeiten und höhere Endfeinheiten gefordert werden. Dadurch müssen die Rotor-Umfangs-Geschwindigkeiten und die Schneidkräfte erhöht werden“. Auch soll „der Reinigungs-Aufwand minimiert werden.“ Dazu „wird Wert auf einfaches Handling, schnelle Reinigung und Demontage ohne Werkzeug gelegt“. Realisiert werden diese Kundenwünsche, indem „bei Schneidmühlen das gesamte Oberteil des Gehäuses sowie die Tür ganz einfach komplett wegklappen. Auch die Tür ist abnehmbar und so ist die gesamte Mahlkammer zum schnellen einfachen effizienten Reinigen offen“. Ebenso können „auch alle Mahlteile in wenigen Sekunden ohne Werkzeug entnommen werden“. Wittmann sieht einen Trend hin zu siebloser Zerkleinerung mittels Walzen. Die Bestimmung der Korngröße erfolgt hierbei durch das Festlegen der Walzengröße und der Walzengeometrie. In Verbindung mit einer reduzierten Drehzahl wird ein nahezu staubfreies gleichmäßiges Regenerat erreicht.
Bei konventionellen Schneidmühlen darf nach Wittmann vom Kunden eine kompakte Platz sparende Bauweise und die standardmäßige Ausstattung mit schallgedämmtem Trichter erwartet werden, wobei durch ein „modulares Baukasten-Prinzip die Auf- und Nachrüstung von optionalem Equipment ohne Umbaumaßnahmen möglich“ ist. Auf eine optimale Schneid-Geometrie geht Fritsch abschließend ein, die sicheren Schutz gegen Verstopfen bietet und durch unterschiedlichste Rotoren in Form und Material eine optimale Anpassung an das zu zerkleinernde Material bietet. Bei Labor-Schneidmühlen eignet sich ein „V-Schneidenrotor aus Werkzeugstahl mit seinem besonders spitzen Schneidwinkel und der dadurch höheren Schneidwirkung vor allem zur Zerkleinerung von zäh-elastischen Materialien und Folien. Für hart-zähes Material ist besonders der Rotor mit V-Schneiden und Gegenmessern aus Hartmetall Wolframkarbid geeignet, der das Mahlgut durch Schlag- und Schneidwirkung zerkleinert.“
Zur Verfahrenstechnik merkt Zeno an, dass „der Schwerpunkt der Aufbereitungs-Technik nach wie vor in der trocken-mechanischen Abfall-Behandlung liegt“.Bei diesem Verfahren hat Schallschutz schon immer eine hohe Priorität gehabt, die weiter steigt, weil wie Wanner feststellt, „durch die vermehrt eingesetzten sehr leisen voll-elektrischen Maschinen die Beistell-Mühle als Lärmquelle vermehrt unangenehm auffällt“ und Getecha „durch Kunststoffe mit immer höherer Leistungsfähigkeit auch die Lärmbelästigung“ steigen sieht. Fritsch führt hierzu die Kundenforderung an, dass „die Geräte immer leistungsfähiger und dabei leiser werden sollen“. Andererseits „muss der Lärmpegel immer weiter gesenkt werden“, wie Getecha hervorhebt und anführt, dass „in Verbindung mit den automatisch laufenden Zerkleinerungs-Anlagen mehr und mehr Kabinen zum Einsatz gebracht werden, um eine Abtrennung der Geräte von den eigentlichen Produktionsstätten“ vorzunehmen. Schallgedämmte Trichter-Versionen und Schalldämmung des Mahlraums von Großmühlen sind inzwischen Standard-Ausrüstungen, wie Wittmann mitteilt. Diese „integrierten und angebauten Lösungen werden“ nach Tria „immer effizienter“ und gehören zu den „konstruktiven Lösungen“, die Wanner zur Lärm-Reduzierung anführt.
Mit zunehmenden Füllstoff-Anteilen in den Kunststoffen, die verstärkt abrasiv gegen Messer und Gehäuseteile wirken, wird es nach Getecha notwendig, „widerstandsfähigere Materialien für Messer und Gehäuse einzusetzen. Dies kann zum einen durch neue Werkstoffe oder auch durch die Veredelung von Materialien, wie zum Beispiel Härten, vorgenommen werden. Darüber hinaus ist es wichtig, die stark belasteten Bauteile austauschbar zu gestalten.“ Ähnlich äußert sich Fritsch. Danach sollen Rotoren eine immer höhere Einsatzdauer aufweisen, was mit nachschleifbaren und damit mehrfach nutzbaren Schneidkanten und Scheibenfräser-Rotoren mit Wende-Schneidplatten erreicht wird. Letztere sind vier Mal wendbar und austauschbar bei weiter verwendbarem Rotor. Auch Wittmann verweist auf Zahnwalzen- und konventionelle Schneidmühlen, die bereits standardmäßig mit gehärteten Schneidwerkzeugen ausgestattet sind. Zentralmühlen weisen zusätzliche Verschleißplatten in der Mahlkammer auf. Ebenso dient das chemische Vernickeln von Rotor und Sieb dem Verschleißschutz. Einen weiteren Verschleißschutz spricht Zeno an. Hiernach weisen Zerkleinerungs-Maschinen verstellbare Gegenmesser auf, die den Verschleiß der Zerkleinerungs-Werkzeuge dadurch kompensieren, dass mit ihnen der Schnittspalt außerhalb der Maschine nachgestellt werden kann.
Da die Energie-Effizienz, wie Rapid feststellt, eine immer größere Rolle im Bewusstsein der Kunden spielt, gibt es auch bei den Herstellern von Zerkleinerungs-Anlagen zahlreiche Maßnahmen zu deren Steigerung. Dies kann mit optional erhältlichen elektrischen Steuerungskomponenten erreicht werden, wie Rapid weiter darstellt. Wanner erkennt Trends hin zu sparsameren Antrieben, zur Verwendung kleinerer Maschinen, die genauer auf die Anwendung hin ausgelegt sind und zu Steuerungs-Konzepten, die dem Sparen von Energie dienen. Wittmann konkretisiert Maßnahmen, wozu die Reduzierung der Drehzahl, der Einsatz von Antriebsmotoren mit niedriger Leistung und Energieklasse A, die Zwangs-Zuführung bei Zentralmühlen mit Einzug-Schnecke im Trichter zur Volumen-Reduzierung sperriger Teile und Zwangs-Zuführung auf den Rotor gehören. Daraus resultieren „niedrigere Motorleistung und Wahl einer kleineren Mühle“ mit Platz- und Preisvorteil. Getecha begründet, warum bei der Energie-Effizienz noch ein erhebliches Verbesserungs-Potenzial vorliegt: „Zerkleinerungs-Maschinen laufen zum großen Teil nur unter Teil-Last. Es werden relativ große Motoren vorgehalten, die nur für einen Bruchteil der Betriebszeit benötigt werden. Es gibt heute Möglichkeiten, diesen Energie-Verbrauch zu reduzieren und damit nicht unerhebliche Einsparungen zu erreichen. Dieses Thema steht jedoch erst am Anfang.“

 

ENTWICKLUNGSTRENDS

Automatisierte Zerkleinerung

Verstärkt werden automatisierte Lösungen für das Zerkleinern von Kunststoffen angefragt. Dies betrifft das Handhaben der Abfälle wie auch das Sortieren und das Separieren von Stör- und Fremdstoffen. Einher geht dieser Trend mit dem Reduzieren der Geräuschentwicklungen durch Komplett-Einhausungen und Maßnahmen zur Verringerung der Lärmentwicklung an Trichtern und Mahlraum sowie mit der Erhöhung des Verschleiß-Schutzes. Dazu werden härtere Werkstoffe eingesetzt und der Austausch verschleißintensiver Bauteile erleichtert beziehungsweise deren Mehrfach-Nutzung ermöglicht. Die Energie-Effizienz ist weiterhin im Fokus der Anwender. Hierzu werden Maßnahmen angesprochen, die weitere Steigerungen erwarten lassen.

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