Gesteigerter Kunststoffdurchsatz bestimmt den Trend bei Extrudern

Der Trend zur Durchsatzsteigerung ist bei Extrudern ungebrochen. Daher werden auf der K 2001 Maschinen mit erhöhter Antriebsleistung im Vordergrund stehen, insbesondere in der Rohrextrusion....

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Der Trend zur Durchsatzsteigerung ist bei Extrudern ungebrochen. Daher werden auf der K 2001 Maschinen mit erhöhter Antriebsleistung im Vordergrund stehen, insbesondere in der Rohrextrusion. Insgesamt setzt man mehr auf Flexibilitätserhöhung und die Lieferung von Komplettanlagen.Aus den Extrudern sind Powermaschinen geworden - Hochleistungsextruder, die bis zu 1000 kg Rohre je Stunde ausstoßen. In der Kunststoffpolymerisation liegt der Ausstoß sogar um ein Vielfaches höher. So stellt der Einschneckenextruder KE 800 der Berstorff GmbH, Hannover, 74 000 kg Polyethylen in der Stunde her - rekordverdächtig für eine Maschine dieser Bauart. Der Extruder, bei dem die Prozessstrecke zum Homogenisieren, Entgasen und Kühlen rund 15 m lang ist und der Schneckendurchmesser 800 mm beträgt, ging vergangenes Jahr in Betrieb.Dieser Leistungsanstieg hat sich bereits auf der K `98 angedeutet und wird nun auf der Messe fortgesetzt. Damals stellten Maschinenbauer, wie Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH, München, Doppelschneckenextruder für PVC-Rohre vor, die einen um 30 bis 40% erhöhten Ausstoß hatten. Die Basis dafür lag einerseits im deutlich gestiegenen Drehmoment. Andererseits wurden die Extruder länger, wobei das Verhältnis von Länge zu Durchmesser (L/D) bei den Schnecken auf bis zu 28 : 1 stieg. Bei der CPM GmbH, Georgsmarienhütte, hatte man damals sogar über ein Verhältnis bis zu 30 : 1 nachgedacht.Heute ist diese Entwicklung überholt. So wird der Münchener Maschinenbauer auf der Messe einen Doppelschneckenextruder zeigen, bei dem das L/D-Verhältnis der Schnecke 36 : 1 beträgt. Zwei Entgasungszonen sind installiert, wodurch der Wärmetransport im Kunststoff, insbesondere bei hochgefüllten Rezepturen, verbessert wurde. Aufgrund der Vergrößerung des L/D-Verhältnisses ist der Ausstoß bei PVC-Rohren um 17% erhöht.Einen erhöhten Ausstoß bei Rohren versprechen auch andere Maschinenbauer, wie Cincinnati Extrusion GmbH, Wien, die den Extruder Argos 114 überarbeitete und dabei die Schnecken um deren doppelten Durchmesser verlängert hat. Diese Maschine ist für Rohre, Profile und Platten ausgelegt. Aufgrund der verlängerten Schnecke und des erhöhten Drehmoments wird ein Anstieg beim Ausstoß erreicht, der generell bei Extrudern weiter aufwärts strebt. Das sagt jedenfalls die Fachgemeinschaft Kunststoff- und Gummimaschinen im VDMA voraus, die eine ,,allgemein höhere Durchsatzleistung" erwartet. In der Kunststoffaufbereitung hält sie sogar eine ,,Durchsatzverdoppelung" für möglich. Vereinfachte Montage durch ModulbauweiseAuf der K 2001 seht bei Extrudern laut Fachgemeinschaft die Durchsatzsteigerung im Vordergrund. Jedoch wird sie dort das Geschehen nicht allein beherrschen. Dafür ist die Extrusionstechnik zu komplex. Das gilt insbesondere für Großanlagen, wobei dem Extruder Einrichtungen nachgeschaltet sind, die den Wert der Maschine um ein Vielfaches übersteigen können. Um Kosten einzusparen, hat sich daher die Modulbauweise etabliert. So fasst Berstorff bei großen Aufbereitungsanlagen einzelne Komponenten zu Modulen zusammen, die in ,,Kisten" verpackt, vor Ort ausgeladen und zusammengesetzt werden. Dadurch entfalle die sonst übliche Schnittstellenproblematik, heißt es.Die Modulbauweise wird heute bis hinab zum Extruder praktiziert. Das ist vor allem bei Maschinen der Fall, auf denen wechselnde Chargen ,,gefahren" werden: zum Beispiel bei der Polyolefin-Coextrusion. Daher hat die Battenfeld Extrusionstechnik GmbH, Bad Oynhausen, ein Maschinengestell konzipiert, auf dem zwei Einschneckenextruder zur Rohrherstellung montiert sind. Eine dritte Maschine ist beigestellt, die entweder Farbstreifen oder eine dritte Rohrschicht extrudiert.Steigende Flexibilität beim CompoundierenInsbesondere beim Compundieren wird eine hohe Anwendungsflexibilität immer wichtiger. Daher hat Berstorff den Doppelschneckenextruder ZE so überarbeitet, dass Montage- und Umbauarbeiten vereinfacht sind und sich somit kleinere Kunststoffchargen wirtschaftlicher aufbereiten lassen. Außerdem ersetzt ein Industrie-PC die SPS - ein Trend, der sich generell auf der letzten Messe bei Extrudern abzeichnete und zusammen mit der Installation von Feldbussen grundlegend die Maschinensteuerung verändert hatDieser Steuerungwechsel wird auch diesmal Akzente setzen. Dafür gibt es mehrere Gründe: die Nutzung von Standard-PC-Software, das Einbinden der Steuerung in betriebsinterne PC-Netzwerke und die Ferndiagnose über das Internet, die man beispielsweise live am Messestand von Cincinnati Extrusion verfolgen kann. Auch in der Antriebstechnik wird ein vor drei Jahren zu beobachtender Trend fortgesetzt: der Wechsel vom Gleichstrom- zum bürstenlosen Drehstrommotor, der zwar teurer ist, doch Vorteile bei Wartung, Energiebedarf und Netzschwankung hat.Beide Entwicklungen sind insbesondere für Großanlagen von hohem Nutzen, auf das sich in den vergangenen Jahren so mancher Extruderbauer verlegte, ohne jedoch das Kerngeschäft zu vernachlässigen. Das ist zum Beispiel bei der Folienextrusion der Fall. Bei diesem Verfahren bestimmt der Trend zu Mehrschichtfolien die Entwicklung, wie die Reifenhäuser GmbH & Co, Troisdorf, auf der K 2001 und zeitgleich am Fertigungsstandort verdeutlichen wird, zwischen denen ein Shuttle-Service eingerichtet ist. Um diesen Trend besser zu genügen, viel Entwicklungsarbeit in die Verfahrenstechnik gesteckt. Das soll nun verstärkt den Folienherstellern zugute kommen, weshalb Reifenhäuser den technischen Service erweiterte: in Richtung verfahrenstechnischer Projekte. So werden Möglichkeiten zur Zusammenarbeit bei Folien aus offen- und geschlossenzelligen Polystyrolschäumen, aber auch bei Folien-Vlies-Verbunden gesehen. Dagegen wird bei der Maschinen- und Anlagentechnik nach vereinfachten Konzepten gesucht. Battenfeld Extrusiontechnik setzt daher bei der Tiefziehfolienanlage TSL auf die so genannte Plattformstrategie, wobei schon in der Grundausstattung Erweiterungen für eine spätere Nachrüstung vorgesehen sind. Noch weiter treibt man diese Entwicklung im Extruderbau voran. So wird Cincinnati Extrusion auf der Messe die Einschneckenmaschinen Alpha 45 und 60 zeigen. Beide Extruder sind aus Standardkomponenten gefertigt bei eingeschränkten Variationsmöglichkeiten, so dass der Preis laut Cincinnati weltweit ,,einheitlich, aber auch einzigartig" ist. MM