Extrudex: Einschnecken-Extruder HELIBAR® mit verbesserten Eigenschaften

v.l.: H. Wahl, E. Grünschloß (Foto: Thomas Behne)

Auf der K 2010 präsentiert die Extrudex Kunststoffmaschinen GmbH den Einschnecken-Extruder HELIBAR®, der nach Anbieterangaben immense Vorteile hinsichtlich Energieeinsatz und Langlebigkeit verspricht.

„Am Anfang stand die Forderung von SOPLAR, mit neuen Extrudern den Durchsatz auf den Flaschen-Blasmaschinen um 30% bis 50% zu erhöhen.“ So entwickelte Dipl.-Ing. Eberhard Grünschloß einen neuen Einschnecken-Extruder, nannte ihn HELIBAR® (Helix = Schneckenwendel und bar = Barriere oder engl.: barrel = Zylinder), und EXTRUDEX Kunststoffmaschinen GmbH, Mühlacker, meldete diese Technologie Mitte 1999 zum Patent an. Inzwischen ist Zeit vergangen, das System wurde verbessert, verfeinert, erprobt und zum Renner erklärt – nicht hinsichtlich Drehzahl, sondern in punkto Energie-Ersparnis, Wirtschaftlichkeit, Zuverlässigkeit, Dauerleistung und Standzeit. „REHAU hat nach drei Jahren kontinuierlicher Produktion keinen erkennbaren Verschleiß in der HELIBAR®-Verfahrenseinheit feststellen können“, zitiert Eberhard Grünschloß die Kernaussage eines Aufsatzes.

Der HELIBAR® Energieeinsatz könne vergleichsweise zwischen 10 und 60% geringer sein durch reduzierten Kühlbedarf und die kleinere Baugröße bei gleicher Ausbringung. Messungen hätten ergeben:
10% bessere Energiebilanz im Vergleich zu state-of-the-art Nutbuchsen-Extrudern,
20% besser im Vergleich mit älteren Maschinen durch Nachrüstung der Verfahrenseinheit (Schnecke/Zylinder) bei gleichem Getriebe/Motor,
bis zu 60% besser bei Austausch der kompletten Maschine – 90er (Schnecken-Durchmesser) Extruder durch 60er HELIBAR®.

Helmut Wahl, EXTRUDEX Geschäftsführer, führt den Vorteil darauf zurück, dass der ‚Mangel‘ an Verschleiß – auch bei der Verarbeitung von verschleißend wirkenden Additiven (z.B. Farbstoffen) – auf den geringen Druck im Einzugsbereich des Extruders zurückzuführen ist: „Dieser ist auch für den geringeren Energiebedarf durch weniger Reibungswärme und reduzierte Kühlung bis hin zu komplett isolierten Zylindern verantwortlich“, ergänzt Wahl.

So soll bei HELIBAR® die Heizleistung erheblich besser genutzt werden durch direkten Wärme-Übergang von den elektrischen Heizungen auf den Kunststoff: „…weil der Zylinder genutet ist wird die entstehende Schmelze sofort in die Nuten gepresst und der Schmelzefilm zwischen heißem Zylinder und kaltem Feststoff kann dünner gehalten werden. Dadurch wird der Wärmeübergang zwischen heißem Zylinder und kaltem Feststoff erheblich verbessert und der Feststoff kann schneller aufgeschmolzen werden. Gleichzeitig erreichen wir eine bessere Materialförderung, weil die Schubspannungen zwischen Zylinder und kaltem Kunststoff größer werden – ähnlich wie bei der Wasserverdrängung durch Profile in Autoreifen“, erklärt Dipl.-Ing. Grünschloß die physikalischen Zusammenhänge.

Die HELIBAR® Förderleistung werde durch Wendelnuten optimiert, die sich zudem durch eine bessere Selbstreinigung und weniger Reibung auszeichnen. Hinzu komme das sehr gute Druckaufbauvermögen bis 800 bar am Schneckenende, das insbesondere beim Extrusionsblasformen mit häufig langen Schmelzeleitungen enorm wichtig sei. Einher geht der Nutentechnik-Vorteil mit der niedrigen Drehzahl bei gleichem Durchsatz und Druckaufbau, was dazu führen soll, dass z.B. eine kleinere 45er HELIBAR® Baugröße durchaus einem modernen 60er Nutbuchsen-Extruder Paroli bieten kann: „Hier sind wir mit geringerer Wärmeabstrahlung, reduziertem Platzbedarf und einem kleineren/kostengünstigeren Getriebe im Vorteil“, erklärt Geschäftsführer Wahl.

Die HELIBAR® Kühlung könne – je nach Werkzeug und Materialtyp – in 90% der Fälle auf ein teures Kühlwassersystem verzichten: „Die kostengünstigere Luftkühlung reicht aus, oft die passive Variante mit freier Konvektion, bei der Verarbeitung von HDPE und vielen PP-Abmischungen. Auch die Mischung von Neuware mit Mahlgut und Masterbatch stellt für HELIBAR® keine Verarbeitungs-Herausforderung dar“, resümiert Erfinder Grünschloß.

Die HELIBAR® Anwendungsbreite reicht zur Zeit vom Extrusions-Blasformen für Flaschen aus HDPE, PP, PET etc. (Getränke, Lebensmittel, Kosmetika, Lösungen, Reinigungsmittel, Motoröl, Kraftstofftanks etc.), der Platten- und Flachfolienextrusion und der Kabelummantelung mit großen Anlagen bis hin zu kleineren HELIBAR® Baugrößen für Beispritzextruder im Bereich von 25 bis 30 mm Schnecken-Durchmesser zur Verarbeitung von PA, EVOH, PVDF bei Mehrschicht-Coextrusions-Anwendungen mit bis zu 7 Schichten.

Die Forderung nach kleineren Losgrößen und immer häufigerem Material- und Farbwechsel – auch in der Kabelummantelung – macht HELIBAR® nach Anbieterangaben zur sparsamen Arbeitsmaschine. Selbstreinigungs-Vorteil: Geringerer Materialverlust bei kleinerer HELIBAR®–Einheit im Vergleich zu größeren Extrudern. Die häufig gestellte Frage nach möglichen Ablagerungen in den Zylindernuten wird von Grünschloß so beantwortet: „Die Nuten sind mit 0,5 bis 1 mm sehr flach und werden daher wesentlich schneller freigespült als die erheblich tieferen Schneckenkanäle.“

Weitere Informationen: www.extrudex.de

K 2010, 27.10.-3.11.2010, Düsseldorf, Halle 16, Stand B42

Extrudex Kunststoffmaschinen GmbH, Mühlacker

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