Extrusion 3-2020

Füllmedienfreier Massedrucksensor für Hochtemperatur- anwendungen Die Massedrucksensoren der IMPACT-Serie nutzen den piezo- elektrischen Effekt und eignen sich für Hochtemperaturanwen- dungen (350 °C). Ihr wichtigstes Merkmal ist das Fehlen einer Übertragungsflüssigkeit. Der Druck des Messstoffs wird über eine Membrane großer Dicke direkt an das Sensorelement aus Silizium übertragen. Die Umwandlung der Belastung erfolgt durch eine mikro-bearbeitete Struktur aus Silizium (MEMS). Das Sensorelement benötigt nur eine minimale Durchbiegung von 11 bis 14 µm. Entsprechend robust kann die Mechanik ge- wählt werden: Die Druckübertragung übernimmt ein Stößel mit 5 mm Länge. Die messstoffberührte Membran aus Edel- stahl besitzt je nach Druckbereich eine Stärke von bis zu 1,5 mm und ist somit bis zu 15 Mal dicker als die Membranen herkömmlicher Schmelzedrucksensoren. Dieser starken Mem- bran können auch anhaftende erkaltende Kunststoffe nichts anhaben. Damit ist der Sensor besonders langlebig. Zudem zeichnet er sich durch eine kurze Ansprechzeit aus. Hohe Membrandicke ist entscheidender Vorteil der Sensortechnik Der Vorteil der robusten Membran, die mit einem speziellen Verschleißschutz beschichtet ist, zeigt sich auch bei der Reini- gung der Extruder vor jeder Charge. Da von den Konzentraten jeweils nur vergleichsweise geringe Mengen – circa 100 bis 1.000 kg pro Charge – produziert werden, müssen die Extruder entsprechend häufig gesäubert werden. Ein Problem für die dünne Membran füllmedienhaltiger Sensoren, die nicht nur durch anhaftende, erkaltende Kunststoffschmelze, sondern auch durch eine zu raue Behandlung schnell reißt. „Bei uns sind nur noch vereinzelt Extruder mit füllmedienhaltigen Masse- GEFRAN Deutschland GmbH Philipp-Reis-Str. 9a, 63500 Seligenstadt, Deutschland www.gefran.com Clariant Masterbatches www.clariant.com/de/Corporate Durch anhaftenden Kunststoff zerstörte Membran eines herkömmlichen füllmedienhaltigen Massedrucksensors (Bild: Clariant) Der Aufbau des füllmedienfreien Massedruckmess- umformers vom Typ IMPACT von GEFRAN drucksensoren im Einsatz. Und zwar nur noch dort, wo die Mit- arbeiter sehr gut geschult sind und bei der Reinigung entspre- chend pfleglich mit den Sensoren umgehen“, erklärt Thilo Kind. Die IMPACT-Sensoren sind dank ihrer Stahlmembran nicht so empfindlich und verzeihen auch mal einen gröberen Reinigungsvorgang. Clariant verwendet je nach Extrudersteuerung verschieden Sen- sorausführungen: zur Nachrüstung älterer Maschinen kommt üblicherweise eine IMPACT-Variante zum Einsatz, die sich über einen Magnetstift kalibrieren lässt. In neuen Maschinen ist da- gegen die Version verbaut, bei der ein elektrischer Impuls über den Stecker zur Nullstellung genutzt wird. „Wir können auch ältere Maschinen mit einem elektrisch kalibrierbaren Masse- drucksensor ausrüsten. Das erfordert lediglich die Anpassung der Steuerung, was unkompliziert und schnell erledigt ist“, er- läutert Thilo Kind. 46 Messtechnik Extrusion 3/2019 www.smart-extrusion.com