Tiefe Einblicke in die Extrusion
Coperion vom Erdmenger-Patent bis heute
Es war eine Premiere für Coperion: Die erste Großveranstaltung im immerhin schon 2012 errichteten Technikumsgebäude. Tatsächlich hat der Hersteller von Extrusionsmaschinen schon länger kein Kundenevent mehr veranstaltet wie Mitte November 2018.
Insgesamt erstreckt sich das Spektrum der Coperion GmbH, Stuttgart, von schlüsselfertigen Anlagen bis zu einzelnen Komponenten. Dabei sind auch kleinere Maschinen für den Hersteller nicht uninteressant, weil sie erfahrungsgemäß oft große „Babys“ bekommen, d. h. zu Nachbestellungen von größeren Modellen führen.
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Premiere bei der Coperion GmbH in Stuttgart: Das erste große Kundenevent fand in dem bereits 2012 errichteten Technikumsgebäude nun Mitte November 2018 statt (© Coperion)
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Was mit dem Erdmenger-Doppelschnecken-Patent begann, für das man 1953 eine Lizenz von Bayer erwarb, entwickelte sich über die Jahre zu einem Geschäft, das weit über die ursprüngliche Intention reicht.
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Der Rückblick von Frank Lechner aus der Verfahrenstechnik für Compounding & Extrusion von Coperion zeigte nicht nur auf, dass sich das spezifische Drehmoment der Doppelschneckenextruder von 1955 bis 2010 von 5 auf 18 Nm/cm³ fast vervierfacht hat, sondern wie andere wichtige Parameter damit zusammenhängen (© Hanser/K.Klotz)
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Der Blick in den „Plexiglasextruder“, in dem additiv gefertigte Schraubenelemente aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) arbeiten, … (© Coperion)
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… ermöglicht den direkten Vergleich mit der Software-Simulation und interessierte nicht nur die Teilnehmer beim Rundgang durch die Messehallen, sondern … (© Coperion)
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… bietet enorme Vorteile für Forschung und Entwicklung, wie Prof. Daniel Schwendemann von der Hochschule Rapperswil/Schweiz in einem Plenarvortrag über das Compoundieren von wasserlöslichem Supportmaterial für die additive Fertigung gezeigt hatte (© Hanser/K.Klotz)
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Eine weitere Live-Vorführung von der Extrusion bis zur Stranggranulierung von PET … (© Coperion)
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… zeigte die Produktion von Granulat mit einem über die Seitenbeschickung zugeführten Antiblockmittel (© Coperion)
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Die mit der Feed Enhancement Technology FET ausgestattete Seitenbeschickung ZS-B lässt sich schnell wechseln, wie im Verlauf der Plant Tour demonstriert wurde (© Coperion)
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Einblicke in die Fertigung gab es sowohl bei den Zylindern, von denen Coperion rund 2600 pro Jahr in unterschiedlichsten Größenklassen produziert (im Bild Barrels aus unterschiedlichen Bearbeitungsphasen, z.B. links oben mit noch offenen oder in der Mitte unten soeben verschweißten Kühlkanälen als auch … (© Coperion)
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… bei den Schneckenelementen, die aus zwei unterschiedlichen Metallsorten zusammengefügt werden. Das macht sie widerstandsfähig gegenüber den an der Oberfläche und im Kern auftretenden mechanischen Beanspruchungen. Als Zwischenschritt spielt eine wichtige Rolle eine pulvermetallurgisch hergestellte gasdichte Kapsel, die bei über 1000 °C unter Argon-Inertgas im Ofen bei über 1000 bar ihre endgültige Form findet, bevor die Enden gekappt werden (© Coperion)
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Für die ZS-Serie steht ein Fülle von unter anderem mit diesem Verfahren gefertigten Elementen zur Verfügung (© Coperion)
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Hand anlegen konnten die Besucher an die von Coperion entwickelten involuten Elementen für unterschiedliche Aufgaben wie Fördern, Dispergieren, Kneten oder Mischen, … (© Coperion)
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… deren sich ergänzende Bögen anders als in der klassischen Erdmenger-Geometrie nun einen variierenden Radius aufweisen können, etwas so wie eine Garnrolle, bei der Garn auf- oder abgewickelt wird (© Coperion)
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Neben dem Schneckendesign gilt die Aufmerksamkeit heute dem gesamten Anlagen-Layout, um den Prozess insgesamt zu verbessern … (© Coperion)
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… und der Verwendung neuartiger abrieb- und korrosionsbeständiger Materialien zur Modernisierung von Extrudern (© Hanser/K.Klotz)
Was mit dem Erdmenger-Doppelschnecken-Patent begann, für das man 1953 eine Lizenz von Bayer erwarb, entwickelte sich über die Jahre zu einem Geschäft, das weit über die ursprüngliche Intention reicht. Dachte doch der Erfinder an eine Maschine nicht für Kunststoffe, sondern für die chemische Industrie, bei der die untere Schnecke die obere reinigen sollte. Erst später trat das Mischen und Kneten in den Vordergrund.
Längst ist beim Compoundieren nicht mehr die Kraft der Extruder die Begrenzung für die Prozesse. Ein Granulatkorn verspürt in heutigen Maschinen für wenige Millisekunden einen Druck von bis zu 1400 bar beim Transfer von einer Schnecke in die andere, bis zu 900 bar wirken auf ein Pulverkorn ein. Herausforderung ist vielmehr, das vorhandene Drehmoment zu nutzen. Dafür müssen beispielsweise die Dosierungen präziser arbeiten, weil auch die Verweilzeit in der Maschine heute meist kürzer ausfällt.
Coperion GmbH
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