Patentierter, selbstreinigender Schmelzefilter entfernt auch hohe Störstoffanteile aus Kunststoffen

Roderich Ettlinger, Ettlinger Kunststoffmaschinen GmbH

Bei Isosport im österreichischen Eisenstadt entfernt der Hochleistungs-Schmelzefilter ERF der Ettlinger Kunststoffmaschinen GmbH zuverlässig Aluminium aus Polypropylen. - Und das bei einem Störgehalt im Eingangsmaterial von bis zu 16% und Filterstandzeiten von bis zu mehreren Monaten.

Nach zehn Jahren Entwicklungsarbeit war es 2000 endlich soweit: Bei der Isosport Verbundbauteile GmbH im Burgenland wurden die ersten LaminaeX-Verbundplatten des Typs AL PP (Bild rechts) produziert. Dieses innovative Schalungsmaterial sollte witterungsbeständiger und vor allem langlebiger sein als die herkömmlichen Sperrholzbretter. Die Bauindustrie gab der Idee recht: Isosport konnte die Produktion der Platten in den vergangenen Jahren sukzessive steigern. Nach dem erfolgreichen Abschluss der Entwicklung wurde jedoch in der Produktion weiter gegrübelt. Denn nur 80% der verwendeten Rohstoffe verlassen das Eisenstädter Werk als Verbundplatte. 20% des verwendeten Polypropylens und Aluminiums bleiben hingegen ohne Recycling als Produktionsabfälle auf der Strecke - bei einer jährlichen Fabrikation von 2.000 Tonnen keine Bagatelle.


Fehlender Filter verursachte ungeplante Stillstände

Die Lösung: Die Produktionsreste wurden dem Herstellungsprozess einfach wieder zugeführt - allerdings ungefiltert. Das gesamte Material, das dem Zuschnitt zum Opfer fiel, wurde also zerkleinert, geshreddert, aufgeschmolzen und zusammen mit neuem Polypropylen erneut in die Mittelschicht der Platten extrudiert. "Dadurch stieg der Aluminiumanteil im Kunststoff stetig an", berichtet Günter Erhardt, Produktmanager des Geschäftsbereichs Verbundplatten. "Spätestens im vierten Kreislauf war der Aluminiumgehalt so hoch, dass der Produktionsprozess nicht mehr stabil ablief. Mehrmals in der Woche kam es zu ungeplanten Stillständen und der Ausschuss erhöhte sich." Drei bis vier Mitarbeiter mussten dann jedes Mal abgestellt werden, um die Anlage zu reinigen und wieder instand zu setzen. Das Vorgehen erwies sich als nicht serientauglich.

Nach einer Lösung für das Problem suchte Isosport drei Jahre lang vergebens. Fünf verschiedene Filtersysteme wurden getestet, doch bei keinem hielt das Sieb länger als eine Stunde durch. Schließlich stieß der Maschinenbautechniker 2003 in einer Fachzeitschrift auf den neu entwickelten Hochleistungs-Schmelzefilter ERF (Bild rechts und unten) der Ettlinger Kunststoffmaschinen GmbH. Da zuvor schon ähnliche Systeme erprobt worden waren, war man nicht sicher, ob Ettlinger das Problem würde lösen können. Trotzdem wagte Isosport den Versuch und beauftragte den Kunststoffmaschinenbauer damit, einen Filter auf das spezielle Polypropylen-Aluminium-Gemisch hin anzupassen.

Kunststoff-Regranulat geht zurück in die Produktion

"Die Schwierigkeit lag darin, dass das Eingangsmaterial mit einem Störstoffanteil von 16% hochgradig verunreinigt ist", sagt Geschäftsführer Roderich Ettlinger. "Die meisten Filter bewältigen aber gerade einmal einen Verschmutzungsgrad von weniger als einem Prozent, da das Sieb beim herkömmlichen Filtrieren der zähflüssigen Masse fast augenblicklich durch den Störstoff zugesetzt wird. Es müsste also ständig gewechselt werden." Die einzige Lösung: Ein selbstreinigender Filter.

Genau für solche Konstellationen wurde der ERF-Filter entwickelt. Bei dieser Konstruktion hält eine rotierende Filtertrommel den Störstoff zurück und befördert ihn durch ihre Drehung zu einem Abstreifer. Dieser hebt die Rückstände vom Filter ab und führt sie unmittelbar einer Austragsschnecke zu. Der Anpressdruck des Abstreifers passt sich dabei automatisch dem aktuell herrschenden Massedruck, den das zugeführte Material ausübt, an. Dadurch verringert sich die Reibung und somit der Verschleiß zwischen Filter und Abstreifer. Bei einem Anstieg des Massedruckes, verursacht durch Schwallverschmutzungen, wird automatisch die Drehzahl des Filters und somit die Abreinigungsfrequenz erhöht, um den voreingestellten Massedruck wieder herzustellen. Bei dessen Erreichen senkt die Steuerung automatisch wieder die Drehzahl. Durch eine Drehzahlregelung der Austragschnecke wird der Schmelzeverlust extrem minimiert.

Der ERF filtert bei einer Filterfeinheit von 150mm 99,9% des Aluminiums heraus. Das Polypropylen wird regranuliert und geht zurück in die Produktion der Verbundplatte. Der Störstoffaustrag, bestehend aus mindestens 60% Aluminium und 40% Kunststoff wird der Aluminiumwiederaufbereitung zugeführt. Insgesamt habe sich durch das Verfahren die Effizienz im Produktionsablauf deutlich erhöht, lässt Isosport mitteilen.

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