O+P Fluidtechnik 10/2018

KUNSTSTOFFVERARBEITUNG

KUNSTSTOFFVERARBEITUNG ...UND PRAXIS PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL Hochleistungsextruder für die Kunststoff- und Pharma-Industrie sind das Metier der Nürnberger Leistritz Extrusionstechnik GmbH. Die ZSE MAXX-Serie von Leistritz bietet hohe Drehmomente und kann große Volumen verarbeiten. Seit fast zwei Jahrzehnten setzt Leistritz an seinen Extrudern auch Automatisierungstechnik von GEFRAN ein. Leistritz ist einer der weltweit führenden Hersteller von Doppelschneckenextrudern mit Niederlassungen in Europa, Asien und Nordamerika. Das Flaggschiff der Franken ist der Hochleistungsextruder ZSE MAXX, denn er vereint zwei wichtige Eigenschaften in einer Anlage, die herkömmliche Systeme nicht bieten: Er besitzt eine sehr hohe Drehmomentdichte (15 Nm/ cm³) und kann gleichzeitig, dank eines hohen freien Schneckenvolumens (Da/Di= 1,66), große Materialvolumen verarbeiten. Diese Kombination ermöglicht insbesondere bei temperatursensiblen Prozessen maximale Durchsätze. Die gleichläufigen Doppelschneckenextruder von Leistritz sind modular aufgebaut und lassen sich für eine Vielzahl an Aufbereitungsaufgaben einsetzen. Darüber hinaus erhöhen sie die Flexibilität in der Fertigung: So können Schnecken und Zylinder individuell konfiguriert und an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Zudem entfallen bei dem ZSE MAXX zeitraubende Reinigungsarbeiten, da sich das Schneckenprofil im Betrieb selbst reinigt. Extruder von Leistritz werden unter anderem zum Compoundieren eingesetzt, also zum Füllen und Verstärken von Polymeren, um Die Maschinensteuerung extru+ können Anwender ohne großen Aufwand an ihre Applikation anpassen mechanische Eigenschaften wie Schlagzähmodifizierung, Formstabilität und Bruchfestigkeit zu verbessern. Die Extruder der ZSE MAXX-Serie können aber noch mehr: Sie eignen sich auch zur Herstellung von Polymerblends, also der Mischung verschiedener Kunststofftypen. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Herstellung sogenannter Masterbatches, also von Kunststoffgranulaten, denen bis zu 85 % Füll- oder Farbstoffe beigemischt sind. Direktextrusion bzw. Inline-Compounding ist mit dem ZSE MAXX ebenfalls möglich: Der Extruder wird in diesem Fall zur Materialaufbereitung und Formgebung genutzt, der Zwischenschritt über die Granulatproduktion entfällt in diesem Fall. DRUCK UND TEMPERATUR IM FOKUS Da gerade in der Industrie die Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit von Prozessen von großer Bedeutung ist, werden Extruder häufig automatisiert. Leistritz verwendet hierfür schon seit fast zwei Jahrzehnten unter anderem Massedruck- und Massetemperatursensoren von GEFRAN. GEFRAN entwickelt seit mehr als 40 Jahren POINTIERT AUTOMATISIERUNGSTECHNIK VON GEFRAN IN EXTRUDERN VON LEISTRITZ ENGE ZUSAMMENARBEIT SEIT FAST ZWEI JAHRZEHNTEN LEISTRITZ SCHÄTZT DIE VIELSEITIGKEIT DES GEFRAN-PORTFOLIOS 18 O+P Fluidtechnik 10/2018

Sensorik- und Antriebslösungen für die Kunststoff-Industrie und kennt die Anforderungen und Bedürfnisse der Hersteller deshalb sehr gut. „Bei thermischen Prozessen wie der Kunststoffverarbeitung muss der Anlagendruck genau überwacht werden“, erläutert Harald Tischer von GEFRAN. „Wenn ein unzulässig hoher Druckaufbau zu beobachten ist, dann stimmt etwas mit der Verfahrenstechnik nicht. Der Antrieb der Maschine wird dann über unseren Sensor abgeschaltet.“ An den Leistritz-Extrudern sind KE- Massedrucksensoren von GEFRAN im Einsatz: Die mit einem Natrium-Kalium- Gemisch gefüllten Sensoren wurden für die Druckmessung von heißen Kunststoffmassen (bis zu 538 °C) entwickelt. Sie arbeiten nach dem Prinzip der hydraulischen Druckübertragung, bei dem der Druck auf die Sensoren in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das die Maschinensteuerung weiterverarbeitet. Die KE-Sensoren decken Druckbereiche von 0-35 bis 0-1000 bar ab und entsprechen Performance Level c, der Extruder-Norm EN 1114-1 und der Europäischen Maschinenrichtlinie. GEFRAN liefert außerdem sogenannte Massetemperatursensoren in verschiedenen Bauformen an Leistritz. Auch sie haben eine wichtige Funktion: „Die Temperatur der Kunststoffschmelze ist ein Indikator für den ordnungsgemäßen Ablauf des Prozesses. Der Kunststoff darf nicht überhitzt werden“, so Tischer. „Mit unserem Massetemperatursensor wissen die Maschinenführer zu jeder Zeit, ob sie sich im richtigen Prozessfenster bewegen.“ Leistritz hat mit den GEFRAN- Lösungen sehr gute Erfahrungen gemacht: „Wir schätzen die Qualität und Zuverlässigkeit der Produkte“, begründet Sven Wolf, Geschäftsführer bei Leistritz, die Zusammenarbeit. Ein weiterer Pluspunkt sei der gute technische Service von GEFRAN. INDIVIDUELLE MASCHINENSTEUERUNG Zu den Antriebstechnik-Komponenten von GEFRAN, die Leistritz in bestimmten Projekten einsetzt, gehören auch die Frequenzumrichter der Baureihe ADV200. „Sie ermöglichen eine optimierte Prozessanbindung durch spezielle Parameter, die wir je nach Kunde und Branche individuell anpassen “, so Tischer. Desweiteren lassen sich alle gängigen Feldbusschnittstellen anbinden. Ein weiteres Feature des ADV200 ist die Motordaten-Identifikation – sie arbeitet sowohl bei drehendem als auch bei stehendem Motor. GEFRAN hat den ADV200 für Motorleistungen von 0,75 kW bis 1,8 MW ausgelegt und so konstruiert, dass eine einfache und schnelle Inbetriebnahme möglich ist. Ein schneller Stromregler ermöglicht sowohl bei Asynchronmotoren als auch bei Synchronmotoren eine hohe Drehmomentgenauigkeit für Extruderanwendungen mit und ohne Drehzahlrückführung. Neben den Frequenzumrichtern setzt Leistritz – unter anderem für kundenspezifische Projekte – die Maschinensteuerung extru+ von GEFRAN ein. Sie ist frei konfigurier- und an die jeweilige Anwendung anpassbar – sowohl die grafische Benutzeroberfläche, als auch die Maschinensteuerung können dank eines quelloffenen Templates leicht personalisiert werden. Wie alle Maschinensteuerungen bei Leistritz bietet auch die extru+ große Flexibilität: Sie erlaubt z. B. das Management von 12 Temperaturregelzonen sowie die Konfiguration von zwei Motoren als Master/Slave und deren synchronen Betrieb. Da Extrusionsverfahren sehr energieintensiv sind, hat GEFRAN außerdem eine Energy Saving-Funktion für die Aufheizphase und eine Smart Energy-Funktion für die Produktionsphase in die Software inte-griert. Beide Funktionen steigern die energetische Effizienz der Anlage deutlich. Extru+ bietet Anwendern darüber hinaus die Möglichkeit, Compound-Rezepturen einfach zu verwalten und ihre Anlage vorbeugend zu warten. Die Gefahr von Produktionsunterbrechungen aufgrund von Störfällen wird so reduziert „Neben der Möglichkeit, bei kundenspezifischen Projekten mit der extru+ zu arbeiten, bietet sich der Vorteil eines geschlossenen Systems“, sagt Sven Wolf von Leistritz. „Wir müssen keine Software-Anpassungen machen und brauchen keine eigenen Programmierer.“ Bei ähnlichen Produkten großer Wettbewerber von GEFRAN sei das anders, „und die kosten auch deutlich mehr“. Vor allem im südostasiatischen Raum bietet die extru+ eine gute Möglichkeit für klassische Compoundieraufgaben. Leistritz verbaut die Steuerung deshalb bisher fast ausschließlich an seinen für den dortigen Markt gefertigten Extrudern. Eine erweiterte Variante von extru+ setzt der italienische Kunststoff-Produzent Francesco Franceschetti Elastomeri srl an einem Leistritz-Extruder ein: „Hier sind neben den Dosierungen auch die Unterwassergranulierung sowie weiteres Up- und Downstream-Equipment eingebunden. Darüber hinaus stehen mehr Temperaturregelzonen zur Verfügung und der Bildschirm für die Überwachung der Parameter ist deutlich größer“, so Harald Tischer. Die Antriebs- und Automatisierungstechnik-Komponenten von GEFRAN ergänzen die Extruder von Leistritz optimal: „Ihre Vielseitigkeit passt hervorragend zu unseren Anlagen“, sagt Leistritz-Geschäftsführer Sven Wolf. Die Franken planen bereits weitere Projekte mit GEFRAN. www.gefran.com Bluetooth Proportionalverstärker DRAHTLOSE PROGRAMMIERUNG MIT IOS UND ANDROID MOBILGERÄT. BESONDERS GEEIGNET FÜR SYSTEME MIT SCHWIERIG ERREICHBAREN VENTILEN ODER IN GEFÄHRLICHER UMGEBUNG. EINFACH, SICHER, ZUVERLÄSSIG. Brüsseler Allee 2 | 41812 Erkelenz Tel.: +49 24 31/80 91 0 | Fax: +49 24 31/80 91 19 sales@sunhydraulik.de | www.sunhydraulik.de