Coperion: Neue Extruder-Schneckenelemente mit Evolventenverzahnung und weitere Entwicklungen

Schematische Darstellung des Grundprinzips der elektronischen Druckkompensation EPC, die im gravimetrischen Dosiersystem zum Einsatz kommt, KCM: Dosierungsregelung - (Grafik: Coperion).

Auf der diesjährigen Chinaplas stellt die Coperion GmbH erstmals für ihre Highend-Extruderbaureihe ZSK neue Schneckenelemente mit Evolventenverzahnung sowie ihr neues „treasure“-Design-Konzept für ZSK-Extruder und Granulierungen vor. Dieses innovative Konzept hat laut Anbieter ein sehr attraktives Preis-Leistungsverhältnis und ist exklusiv für den chinesischen Markt bestimmt. Darüber hinaus präsentiert Coperion die Doppelschneckenextruder ZSK 26 Mc18 und STS 65 Mc11. Außerdem werden ein hochpräziser Coperion K-Tron Schnellwechsel-Doppelschneckendosierer mit Schüttgut-Fließhilfe „ActiFlow“ sowie das elektronische Druckkompensationssystem EPC (Electronic Pressure Compensation) für Differentialdosierwaagen, die Schüttgutpumpe (Bulk Solid Pump, BSP) K-ML-BSP-150-S für Granulate, das Coperion Zwei-Kanal-Umlenkventil WZKC für Pulver und Granulate sowie eine CRD-Zellenradschleuse gezeigt.

Neue ZSK-Extruder-Schneckenelemente für hohe Durchsätze

Der K-ML-BSP-150-S Bulk Solids Pump (BSP)-Dosierer von Coperion K-Tron ist eine Lösung für die schonende und präzise Dosierung frei fließender Pellets, Granulate und bruchempfindlicher Schüttgüter - (Bild: Coperion).

Um die Durchsatzraten der ZSK-Extruderbaureihe signifikant zu erhöhen, hat Coperion spezielle Schnecken- und Knetelemente mit Evolventenverzahnung und mit einem neuartigen und patentierten Profilquerschnitt entwickelt. Diese Schneckenelemente werden als ideal beschrieben für hochgefüllte Rezepturen (70-85 Prozent CaCO3, TiO2, vorwiegend auf der Basis von PP/PE, und 20-50 Prozent Talk für den Automobilbereich), bei denen die Dispergierleistung und das Einmischen von Füllstoffen eine Beschränkung darstellen. Neben höheren Durchsätzen sichern diese Schneckenelemente mit Evolventenverzahnung demzufolge eine höhere Füllstoffzugabe, eine bessere Dispergierung und Homogenisierung, eine geringere Energieeinleitung (SEI in kWh/kg) sowie einen deutlichen Anstieg der Rentabilität.

Coperion Doppelschneckenextruder STS 65 Mc¹¹ mit 65 mm Schneckendurchmesser und einem spezifischen Drehmoment von 11,3 Nm/cm³ - (Bild: Coperion).

Umfassende Prüfungen im Versuchsraum bei Coperion in Stuttgart hätten eine signifikante Durchsatzsteigerung in Abhängigkeit von der Rezeptur gezeigt. Beispielsweise hätten die neuen Schneckenelemente bei der Verarbeitung von PP und 70 Prozent CaCO3 auf einem Doppelschneckenextruder ZSK 58 Mc18 den Durchsatz von 550 kg/h auf 900 kg/h deutlich steigern können. Vergleichbare Ergebnisse seien bei der Verarbeitung von PE mit 80 Prozent CaCO3 auf einem ZSK 92 Mc18 erzielt worden. In diesem Fall stieg der Durchsatz von 2.200 kg/h auf 3.000 kg/h.

Hochpräzises Dosieren
Coperion K-Tron zeigt auf dem Chinaplas-Messestand den hochgenauen K2-ML-D5-T35/S60 Quick Change-Dosierer, der zusammen mit einem Granulatabscheider der Serie 2400 und der intelligenten Schüttgut-Fließhilfe „ActiFlow“ sowie der elektronischen Druckkompensation EPC (Electronic Pressure Compensation) präsentiert wird. Quick Change-Dosierer (QC) sind insbesondere für Anwendungen ausgelegt, die eine hohe Flexibilität bei der Dosierung und bei Materialwechseln erfordern. Sie sind schnell und einfach zu reinigen. Das Design des QC-Dosierers ermöglicht den einfachen Ausbau der Dosiereinheit mit Schnecken sowie den schnellen Einbau einer neuen Dosiereinheit. Die ausgebaute Komponente kann dann an einem anderen Ort gereinigt und für den nächsten Einsatz vorbereitet werden. Als Einschneckendosierer eignen sich QC-Dosierer für freifließende Pulver, Granulate und Pellets sowie für weitere freifließende Schüttgüter. Als Doppelschneckendosierer kommen sie bei schießenden Pulvern und klebrigen bis schwerfließenden Materialien zum Einsatz. Die hochgenaue D5-Plattformwaage mit patentierter SFT-Wägetechnologie sorgt dafür, dass exakt die richtige Menge dosiert wird, bei hoher Qualität des Endprodukts und gerigem Produktverlust.

Die intelligente Schüttgut-Fließhilfe „ActiFlow“ verhindert laut Anbieter zuverlässig die Brückenbildung schwerfließender Materialien im Edelstahltrichter. Es sei kein Vertikalrührwerk notwendig. „ActiFlow“ arbeitet ohne Produktberührung und kann mit allen gravimetrischen Dosierungen von Coperion K-Tron kombiniert werden. Mit einem patentierten Schwingungsantrieb und intelligenter Steuerungstechnologie wird das Schüttgut bei optimierter Frequenz und Amplitude kontinuierlich im Trichter in Bewegung gehalten, ohne mechanische Kräfte darauf auszuüben.

Coperion K-Tron zeigt zudem die elektronische Druckkompensation EPC (Electronic Pressure Compensation) für seine hochgenauen Differentialdosierer, welche eine kostengünstige Alternative zu komplexen, mechanischen Lösungen darstellen soll. Das EPC-System soll zu höherer Genauigkeit und Zuverlässigkeit sowie geringeren Kosten bei zugleich einfacher Installation führen. Für bestehende Differentialdosierer ist die Nachrüstung möglich. EPC lässt sich auf den meisten gravimetrischen Differentialdosierern von Coperion K-Tron installieren, für nahezu jede Anwendung und in allen Industriezweigen.

Die Vakuumabscheider der Serie 2400 werden als ideal geeignet beschrieben für die automatisierte Befüllung von volumetrischen und gravimetrischen Dosierern und können für verschiedene Pulver, Pellets, Granulate und Recyclingmaterial eingesetzt werden. Die Vakuumabscheider der Serie 2400 werden mit verschiedenen Autragsventilen ausgestattet, beispielsweise mit Klappenventilen, Flachschiebern und Drehklappenventilen. Sie sind aus Normalstahl (lackiert), rostfreiem Stahl oder Aluminium erhältich. Jeder Abscheider ist mit einem Sequenzierventil ausgestattet, so dass mehrere Abscheider mit einer gemeinsamen Förderleitung versorgt werden können. Alle Modelle besitzen Schnellverschlüsse für die schnelle Reinigung und einfache Instandhaltung.

Bulk Solids Pump (BSP) für die schonende Dosierung frei fließender Pellets, Granulate und bruchempfindlicher Schüttgüter
Coperion K-Tron zeigt auf der Chinaplas 2017 den K-ML-BSP-150-S Bulk Solids Pump (BSP)-Dosierer als Lösung für die schonende und präzise Dosierung frei fließender Pellets, Granulate und bruchempfindlicher Schüttgüter. Zur Materialförderung werden weder Schnecken, Förderbänder noch Vibrationsrinnen benötigt. Stattdessen wird das Prinzip der formschlüssigen Verdrängung genutzt, um frei fließende Produkte mit hoher Genauigkeit pulsationsfrei und materialschonend zu dosieren. Der BSP-Dosierer verfügt über vertikal rotierende Scheiben, die eine Verdichtungszone erzeugen und das Material gleichmäßig vom Trichter zum Auslass befördern. Das Ergebnis sei ein linearer Materialfluss bei äußerst hoher Genauigkeit. Der Dosierer kann dank seiner kompakten Konstruktion mit nur einem beweglichen Teil innerhalb kurzer Zeit gereinigt werden und eignet sich somit für Anwendungsbereiche mit häufigen Materialwechseln. Der BSP-150-S verfügt über fünf rotierende Scheiben und dosiert mit einer Leistung von 34 bis 6.700 dm3/h [1.2 bis 237 ft3/h]. Alle produktberührenden Teile sind aus rostfreiem Stahl gefertigt. Der Antrieb erfolgt über einen Schrittmotor. Für geringere Dosierleistungen sind zwei weitere Modelle mit weniger Scheiben erhältlich.

Doppelschneckenextruder ZSK 26 Mc18 und STS 65 Mc11
Als Vertreter der Highend-Extruderbaureihe ZSK zeigt Coperion auf der Chinaplas den Laborextruder ZSK 26 Mc18 mit einem Schneckendurchmesser von 26 mm. Der ZSK 26 Mc18 ist klar und übersichtlich aufgebaut, ist bedienerfreundlich und lässt sich problemlos reinigen. Er eignet sich sowohl für Rezepturentwicklungen und Bemusterungen von Compounds als auch zur Produktion kleinerer Compoundmengen bis ca. 180 kg/h. Der ZSK 26 Mc18 ist fahrbar und benötigt nur wenig Platz, da der Schaltschrank im Unterstell intergiert ist.

Außerdem wird ein STS 65 Mc11 mit 65 mm Schneckendurchmesser gezeigt. Der Doppelschneckenextruder besitzt ein spezifisches Drehmoment von 11,3 Nm/cm3 und erzielt Schneckendrehzahlen bis zu 900 min-1. Für die Masterbatch-Verarbeitung hat Coperion den STS Mc11-Doppelschneckenextruder mit neuen Merkmalen versehen, um die Handhabung des Systems deutlich zu verbessern und die Reinigung zu vereinfachen. Der STS Mc11 ist jetzt mit einer neuen Verteilerbatterie mit Coaxial-Magnetventilen ausgestattet, die die Betriebssicherheit erhöhen. Um die Arbeit an der Maschine weiter zu vereinfachen, hat Coperion die Wärmedämmhauben so überarbeitet, dass ein problemloser Zugang zum Verfahrensteil und auch eine einfachere Reinigung möglich sein sollen. Zudem ermöglichen Schnellverschlüsse einen einfachen Austausch der Einlauftrichter. Um Schwingungen während des Betriebs zu vermeiden, wurde die Baureihe STS Mc11 analog zur ZSK-Baureihe mit einem neuartigen, verwindungssteifen Untergestell ausgestattet. Dieses Untergestell soll den reibungslosen Betrieb sichern, die Betriebssicherheit erhöhen und somit für eine lange Lebensdauer des Extrusionssystems sorgen. Der auf der Chinaplas präsentierte STS 65 Mc11 ist mit einer volumetrischen Doppelschneckendosierung T35 von Coperion K-Tron ausgestattet.

Weitere Informationen: www.coperion.com

Chinaplas 2017, 16.-19. Mai 2017, Guangzhou, China, Halle 5.1, Stand R01

Coperion GmbH, Stuttgart

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