Extrusion 7-2019

Dazu Christian Lebert, Produkt Manager für Virgin Polymer Fil- tersysteme bei Maag: „Für dieses neue Projekt war eine Min- deststandzeit der Filtereinheit von 8 bis 12 Monaten ohne Aus- tausch gefordert. Bei einem angestrebten Durchsatz von bis zu 2.000 kg/h sollte der maximale Druckverlust 50 bar nicht über- schreiten. Wieder war eine leckagefreie Produktion Bedingung, um zu verhindern, dass Material austritt, an Ort und Stelle ex- pandiert, dadurch den Produktionsraum verunreinigt und ho- hen Reinigungsaufwand verursacht. Zu den weiteren Forderun- gen gehörte, dass sich die Filtereinheit zeitsparend wechseln lassen und – aus Kostengründen – mehrfach verwendbar sein sollte.“ Neu entwickelter Kerzenfilter erfüllt hohe Anforderungen Maag schlug auch für diese anspruchsvollen Einsatzbedingun- gen den Einsatz eines statischen Kerzenfiltersystems vor, weil dieses aufgrund seiner typischen Bauweise die gestellten Grundanforderungen von Haus aus erfüllt. Da der zuvor reali- sierte, mit nur einer Filterkerze ausgestattete SFS-1-1300 nicht für den hohen geforderten Durchsatz ausgelegt ist, war eine Neukonstruktion erforderlich. Das Ergebnis dieser Hochskalierung ist das Kerzenfiltersystem SFS-3-3000 ( Bild 2 ) mit drei von außen nach innen durchström- ten Filterkerzen (ø 75 mm, 415 mm Länge) in horizontaler Ein- baulage mit einer Gesamt-Filterfläche von rund 3.000 mm². Abgestimmt auf den Düsenspalt, der zwischen 1,8 und 2 mm variieren kann, beträgt die Filterfeinheit standardmäßig 800 µm, wobei Maag für Versuchszwecke ein Wechselkit mit 600 µm mitgeliefert hat. Das gesamte Filtersystem ist für diesen Einsatzzweck aus Edelstahl gefertigt, da bestimmte Bestandtei- le der Schmelze, beispielsweise Flammschutzmittel, stark korro- siv wirken. In der kundenspezifischen Produktionslinie ist der SFS-3-3000 Bild 3: Die von Maag gelieferte integrierte Einheit besteht aus dem Filter SFS-3-3000 und der nachge- schalteten, kundenseitig bereitge- stellten Kühleinheit (linke Seite) (© Maag) hinter dem zweiten (Kühl-) Extruder positioniert. Für eine opti- male Abstimmung hat Maag dessen Standard-Austrittsflansch durch einen eigenen Eintrittsflansch ersetzt, der so die best- mögliche Schnittstelle zum Filtersystem bildet. Darüber hinaus hat Maag die Filterkerzen ebenso wie den darum herum beste- henden Freiraum rheologisch an diese spezielle Aufgabe ange- passt, um einen optimalen Schmelzefluss zu erreichen. Ein hinter dem Filter zusätzlich angeordneter Kühler senkt die Temperatur der Schmelze von rund 115 °C im Filter unter Druck weiter auf die circa 90 °C ab, bei denen sich ein optimal fein- zelliger Schaum entwickelt, nachdem die Schmelze aus der Dü- se der Aufschäumeinheit ausgetreten ist. Maag hat diesen Küh- ler, der kundenseitig vorgegeben war, zu einem integralen Be- standteil der Filtereinheit gemacht und diese in Form eines au- tarken Komplettsystems mit Heizungssteuerung und Schmelze- drucküberwachung als seitlich einfahrbare Plug-and-Play-Lö- sung ausgeliefert ( Bild 3 ). Optimale Ergebnisse in der Produktion Der anwendungsspezifisch optimierte Filter des Typs SFS-3- 3000 ist Ende Juni 2018 in Betrieb gegangen. Seither setzt der Filter pro Stunde bis zu 1.600 kg Schmelze durch, die mit einem Druck von 200 bar eintritt. Das gesamte Filtersystem ist nach rund 2 h Aufheizzeit betriebswarm, wobei die Heizbänder ( Bild 4 ) während des laufenden Betriebs eine Heizleistung von 2 bis 3 kWh aufnehmen. Während der Inbetriebnahme hat Maag den Kunden bei der Optimierung der Prozessparameter unterstützt, so dass schon nach wenigen Stunden gute, verkaufsfähige Platten produziert werden konnten. Lebert weiter: „Wie uns der Verarbeiter be- richtet, erfüllte auch der SFS-3-3000 von Beginn an alle Anfor- derungen zu einhundert Prozent. Auch Plattendicken, die in der Vergangenheit als kritisch galten, wurden mit guten Ergeb- nissen gefahren.“ Lange Standzeit für erhöhte Kosteneffizienz Wie bereits das kleinere Kerzenfiltersy- stem, funktioniert auch der neu entwik- kelte SFS-3-3000 statisch ohne bewegte Teile. Daher tritt während des Normalbe- triebs kein Verschleiß auf. Wird das Ende der viele Monate langen Standzeit er- reicht, lassen sich meist geplante Linien- stillstände, zum Beispiel während der jährlichen Revision, für den Austausch der Kerzen nutzen, ohne dass zusätzli- che Produktionsunterbrechungen erfor- derlich sind. Die verschmutzten Elemente lassen sich 32 Aufbereiten – Anwenderbericht Extrusion 7/2019