SFXmagnus - Neues Filtriersystem für dauerhafte, prozess-konstante und kosteneffiziente Filtration von Kunststoffschmelzen

Dr. Monika Gneuß, Gneuß Kunststofftechnik GmbH

Durch die immer höheren Anforderungen an Produktionseffizienz, Qualität und Sicherheit ziehen mehr und mehr Unternehmen der kunststoffverarbeitenden Industrie die Umstellung auf kontinuierliche Filtriersysteme in Betracht. Mit der Entwicklung des SFXmagnus (Bild 1, rechts) ist es der Gneuss Kunststofftechnik GmbH, Bad Oeynhausen, gelungen, ein Filtriersystem anzubieten, das ideal ist für alle die Anwendungen, bei denen eine integrierte Siebreinigung nicht zwingend erforderlich ist. Dies gilt auch für den Hochdruckbereich, da es Schmelzedrücke bis zu 800 bar ermöglicht.

Der technische Aufbau des SFXmagnus

Der neue SFXmagnus basiert - wie alle von Gneuss entwickelten Filtrationssysteme - auf der patentierten Rotary-Technologie, bei der eine Siebscheibe zwischen zwei Filterbloecken dreht (Bild 2, links).

Dadurch, dass die Siebscheibe komplett durch die Filterblöcke eingeschlossen ist, reduzieren sich die äußeren Einflüsse auf die Schmelze in der Siebscheibe auf ein Minimum. Die Siebe sind kreisförmig auf der Siebscheibe eingelegt. Die Abdichtung des Filtriersystems erfolgt durch sehr harte, geschliffene Kontaktoberflächen - ohne Dichtungen. Dadurch arbeitet das System praktisch verschleissfrei. Wird einlaufseitig ein bestimmter Druck erreicht dreht sich die Siebscheibe durch Taktvorschub in 8°-Schritten mittels eines hydraulischen Antriebs. Für den SFXmagnus wurde eine sehr stabile Antriebs-Technologie entwickelt um selbst bei hochviskosen Materialien und hohem Druck eine störungsfreie Produktion zu gewährleisten

Durch die Rotation des Siebrads in kleinen Schritten wird ein kleines Stueck sauberes Sieb in den Schmelzekanal eingebracht waehrend gleichzeitig ein kleines Stueck verschmutztes Sieb aus dem Schmelzekanal rausgedreht wird. Die aktive Siebfaleche bleibt somit immer konstant. Durch die Rotation der Siebscheibe in kleinen Schritten ist ein automatischer Austausch der verschmutzten Siebe ohne Einfluss auf den Produktionsprozess möglich. Die Siebe können dann manuell im Zugangsbereich an der linken Seite des Filters ausgetauscht werden. Die Produktion wird durch den Filterwechsel nicht beeinflusst.

Vorteile des SFXmagnus

Durch Nutzung der neuesten Fertigungsmethoden ist es möglich, eine größere Siebkapazität anzubieten. In Kombination mit der neu entwickelten Antriebstechnologie und durch Verzicht auf das integrierte Siebreinigungssystem konnten die Produktionskosten für dieses neue System erheblich gesenkt werden. Somit ist es nun möglich ein Hochleistungs-Rotary-Filtriersystem zu niedrigen Investitionskosten anzubieten.

Verglichen mit anderen kontinuierlichen Siebwechslern bietet der SFXmagnus eine Reihe von technischen Vorteilen:

• Der SFX stellt immer eine gleich bleibende aktive Siebfläche bereit. Somit treten während des Siebwechsels nie Druckspitzen aufgrund von reduzierter Siebfläche auf. Dies sichert gleichmäßige Abmessungen und Toleranzen beim Endprodukt.
• Kontrollierter Druck auf niedrigem Niveau erzeugt weniger thermische Belastung für die Schmelze und führt zu einer Reduzierung der Beanspruchung des Extruderantriebs. Dies verbessert nicht nur die Schmelze- sowie die Produktqualität und -gleichmäßigkeit sondern verlängert auch das Leben des Extruders.
• Bei Automatik-Betrieb werden alle Siebe auf der Scheibe (abhängig von der Größe der Einheit zwischen 10-13 Siebe pro Scheibe) benutzt bevor ein manueller Filterwechsel notwendig wird. In diesem Fall werden dann alle Siebe gleichzeitig während dieses Siebwechsels ausgetauscht. Dies minimiert die Anzahl der Siebwechsel und somit auch den Bedienaufwand. Natürlich beeinflusst ein Siebwechsel nicht den Produktionsprozess.
• Dank des automatischen Vorflut-Systems treten niemals Lufteinschlüsse im Endprodukt auf.
• Durch kontinuierlichen Taktvorschub kann der SFXmagnus eine sehr grosse Siebfläche in einem sehr kurzen Zeitraum bereit stellen, zum Beispiel während eines Verschmutzungsschwalls. Daher kann das System einen höheren Prozentsatz an Regenerat bewältigen.
• Der SFXmagnus hat keine "toten Ecken" und somit kommt es nicht zu thermischer Degradation im Filtriersystem.

Zusammenfassung der Leistungsmerkmale

Der Einsatzbereich des SFXmagnus kann wie folgt zusammengefasst werden:

• Dauerhafte und konsistente Schmelzereinheit und Produktqualität
• Automatischer Betrieb
• Konstanter Druck - selbst während des Filterwechsels
• Einsetzbar für alle Polymersorten und Viskositäten
• Aktive Filtrierfläche von bis zu 9,000 cm2 (1,400 sq in) möglich
• Technische Merkmale beinhalten Systemdruck bis zu 800 bar (12,000 psi), feinste Filterfeinheiten bis zu 3 µm und Schmelztemperaturen bis zu 350 °C (660 °F)
• Einfache und sichere Handhabung und Bedienung
• Komplett gekapseltes Design - somit 100 %ige Eliminierung von äußeren Einflüssen auf die Schmelze
• Sehr kosteneffektiv Dank seines hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnisses

Folglich ist der SFXmagnus das ideale Filtriersystem für Anwendungen bei denen prozess- und druckkonstante Filtration Voraussetzungen sind, aber aufgrund seltener Siebwechsel eine integrierte Siebreinigung nicht notwendig ist. Zum Beispiel ist der SFXmagnus 150 in Bild 3 (rechts) in einer PE/PP Folienanlage eingesetzt. Dieses System bietet eine aktive Siebfläche von 600 cm² und wurde an einen 200 mm Extruder adaptiert mit einem Durchsatz von 2000 kg/h bei einer Filterfeinheit von 100 µm.

Der Verarbeiter kann sich mit dem SFXmagnus die vollautomatische, prozess-und druckkonstante Rotary Filtration zu Nutzen machen - zu deutlich reduzierten Investitionskosten von bis zu 50%. Die Praxis zeigte, dass die Amortisation für dieses Filtriersystem, bedingt durch die hohen Einsparungen bei der Produktion, bei weniger als 12 Monaten liegt.

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