Verarbeitung
der Kunststoffe

Einschnecken-Extruder für Kunststoff

Die Konstruktion der innovativen Extruder für die Polymere ZAMAK MERCATOR   wird an die vieljährige Erfahrung, die in verschiedenen Industriezweigen der Verarbeitungsindustrie von Kunststoff gesammelt und gewinnt wurde, gestützt.

Zugängliche Zylinderdurchmesser   16 – 25 – 32 – 45 – 60 – 75 – 90 – 120 - 150 mm

Wichtige Nutzeigenschaften

  • Hohe Drehmomente
  • Hoher zulässiger Druck im Inneren des Zylinders
  • Leistungsfähiges und ökonomisches Zonen-Heiz- und Kühlsystem
  • Niedriger Energieverbrauch
  • Keilschließung mit optionalem hydraulischem Antrieb
  • Einfache ergonomische Bedienung
  • Hoche Leistungsfähigkeit
  • Hohe Haltbarkeit der Bau- und Untergruppen
  • Platzeinsparung
  • Möglichkeit der Anpassung der Konstruktion an die Anforderungen des Kunden  
  • Digitales Steuersystem

Plastics Green - Extruder für Kunststoff, die zur Arbeit in schweren Bedingungen mit hohen Drücken (bis 400 bar) und großer mechanischen Belastung bestimmt sind.

Die Extruder für Kunststoff der Firma Zamak Mercator zeichnen sich durch große Leistungsfähigkeit, dauerhaften Bau, niedrigen Energieverbrauch und Platzeinsparung aus. a.

Hauptantrieb der Extruder

Zum Antrieb der Extruder werden moderne Wechselstrommotore in der 120 Hz - Technologie, im Leistungsbereich bis 22 KW, und in der 87Hz - Technologie im Bereich von noch höheren Leistungen verwendet. Solche Motoren besitzen einen vergrößerten Bereich der Steuerung der Drehgeschwindigkeit, besonders im Bereich der niedrigen Drehgeschwindigkeiten und sichern einen beständigen maximalen Drehmoment im ganzen Geschwindigkeitsbereich zu. Außerdem sind solche Motoren praktisch bedienungsfrei  und die Kosten ihrer Benutzung sind niedrig.  Ein wichtiges Element des Antriebes  bildet der Frequenzumsetzer (Wechselrichter). Wir verwenden Wechselrichter der renommierter Hersteller, die an die Erwartungen der Kunden angepasst sind.  Unsere Antriebe (Motor + Wechselrichter) sparen elektrische Energie, z.B. im Verhältnis zu den Antrieben des Dauerstroms, die weiter in den Extrudern vieler Hersteller populär sind.  Unsere Antriebe erlauben eine Energiesparung von bis 10% der elektrischen Energie. Das optionale Messmodul der verwendeten Energie und der Kontrolle ihrer Qualität ermöglicht die Prüfung von Kosten und Qualität der verbrauchten Energie am laufenden.

Stützlager

Das Stützlager bildet ein Schlüsselelement der Konstruktion von Extrudern für Kunststoff. Es entscheidet über den maximalen Arbeitsdruck und über die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit des Gerätes. Für den Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 120 mm, der mit einem Arbeitsdruck von 400 bar arbeitet, beträgt die auf das Stützlager einwirkende Kraft ca. 45 Tonnen. Das Stützlager muss bei solcher Belastung im Zeitraum von vielen Jahren zuverlässig arbeiten. Um das zu erreichen benutzen wir keine fertige Lösungen. Wir projektieren und erzeugen selbst die Stützlager für unsere Extruder.  Unsere Stützlager werden zur Übertragung von vier mal größeren Kräften, als sich das von dem im Extruder-Zylinder herrschenden Druck ergibt, projektiert.  Sie werden mit Öl im geschlossenen Rundlauf, der optional mit einem Ölkühler ausgestattet ist, geschmiert. Das Stützlager arbeitet unmittelbar mit dem Walzengetriebe zusammen. Das Walzengetriebe wird auch in einem Rundlauf, der mit einem Kühler ausgestattet ist, mit Öl geschmiert.  Das garantiert die zuverlässige Arbeit des Systems.

Zuschüttungsmodul

Außergewöhnlich wichtig ist die Baugruppe des Extruders für Kunststoff, die Einfluss auf die Leistung, Produktqualität, Zuverlässigkeit und Bedienungsergonomie besitzt.  Das in unserer Firma bearbeitete und projektierte Zuschüttungsmodul ist an die Arbeit mit Granulat und Pulver angepasst.   Der Körper des Zuschüttungsmoduls besitzt ein ergiebiges Kanalsystem, in dem über die Kanäle das Kühlmedium fließt.   

Zylinder- und Schneckenmodul

Die Zylinder der Extruder sind an die Arbeit bei einem Druck von 400 bar angepasst. Der Zylinder ist in Heiz- und Kühlzonen, die je 4d angeordnet sind, eingeteilt. Die Konfiguration des Zylinders ist an die Erwartungen des Kunden angepasst. Der Zylinder ist mit einer Keilschließung ausgestattet, die auf leichte Art und Weise das Kopfstück oder die Schmelzepumpe anschließen ermöglicht. Der Zylinder ist immer mit der aus unrostendem Stahl ausgeführten Abdeckung ausgestattet.  Die Abdeckung enthält thermische Isolation, die die Möglichkeit des Berührens durch die Bedienung des heißen Zylinders, sowie die Wärmeverluste begrenzt.

Die Schnecken besitzen eine monolithische oder eine Segment-Bauweise. Die Segmentbauweise erlaubt die Konfiguration an konkrete Werkstoffe anzupassen.  Der Bau der Schnecke ist wiederum an die Übertragung entsprechend großer Drehmomente und Achsenkräfte auf die Stützlager und den Mechanismus der Kraftwertmessung angepasst.

Keilschließung

Die Verbindung des Extruders mit dem Kopfstück wird über die Keilschließung, die manuell oder hydraulisch geschlossen wird, realisiert. Das geschieht besonders in Extrudern mit großen Zylinderdurchmessern (die Zeit der Schließung/Öffnung der Keilverbindung beträgt im Falle des hydraulischen Antriebes 5 Sekunden). Das ist eine sichere Lösung, die für die Bedienung bequem ist und Zeit spart.  

Thermoregulierung der Zylinderzonen

Die ökologischen Thermoregler, die wir in unseren Extrudern verwenden, besitzen ausgezeichnete technische Parameter und sind gleichzeitig sehr einfach in seiner Bedienung. Jede Zylinderzone ist mit einem digitalem System der Temperaturregulation im Bereich bis 400oC ausgestattet. Die Zone besitzt Heizgeräte, die ermöglichen das Erreichen in kurzer Zeit der eingegebenen Temperatur. Sie besitzen auch einen Radiator mit Lüfter, der die schnelle Senkung der Temperatur ermöglicht.  

Die Heizgeräte und das Kühlsystem sind gleichzeitig durch den digitalen PID-Regler reguliert. So eine Lösung ermöglicht die Einhaltung der eingegebenen Temperatur  mit großer Genauigkeit von 0,1oC. Die Temperaturmessung wird mit einer Genauigkeit von 0,1oC durchgeführt. Die Lösung erlaubt auch die s.g. Übersteuerungen (nicht kontrollierte Ansteige und Senkungen der Temperatur) zu vermeiden. Der in unserer Automatikabteilung bearbeitete digitale Temperaturregler beaufsichtigt die Arbeit aller Zonen des Extruders gleichzeitig, indem er auch ihre gegenseitigen Einwirkungen berücksichtig. Dank dessen ist die Temperatur stabil, also sie übereinstimmt mit den eingegebenen Werten im ganzen Zylinder, und die Messung ist sicher (glaubwürdig). Jeder Zylinder hat in seinem Speicher des Temperaturreglers die eigene thermische Charakteristik eingetragen.  

Druckregulierung

Der Prozessor und das Programm des Extruders kann mit entsprechenden Wandlern Messungen des Werkstoffdruckes durchführen. Es können bis vier Wandler des Werkstoffdruckes verwendet werden.  Dank dessen haben wir die Möglichkeit der Regulierung des Druckes und der Ausgabe des Werkstoffes mit Hilfe desselben Extruders. Nach dem Anschluss der Werkstoffpumpe übernimmt das Programm des Extruders die Kontrolle über den Wandlern des Druckes auf dem Eintritt und auf dem Austritt der Pumpe, sowie über ihrer Leistung. Das gibt die Möglichkeit einer sehr präzisen Regulierung des Druckes und der Ausgabe. 

Regulierung des Drehmoments

Alle Extruder sind mit der Möglichkeit der Messung des Drehmoments ausgestattet. Die Messung des Drehmoments ermöglicht seine Regulierung durch den Benutzer und das vergrößert die Produktionsmöglichkeiten. Der Extruder kann automatisch in verschiedenen Modi arbeiten:

  • Stabilisation der Umdrehungen und der Temperatur
  • Stabilisation des Druckes auch mit Hilfe des Werkstoffes und der Temperatur
  • Stabilisation des Drehmomentes und der Temperatur

Wir können den ausgewählten Parameter stabilisieren und die anderen mit entsprechenden Werten begrenzen.

Entgasungs-Unterdrucksystem

Unsere Extruder können mit Entgasungssystemen ausgestattet werden. Es können eine oder zwei Unterdruckpumpen verwendet werden. Die Entgasung findet über die Steckplätze (Ports) im oberen Teil des Zylinders statt.

Schmelzpumpen

Die Extruder für Kunststoff können mit Pumpen ausgestattet werden, die sehr präzise Kontrolle des Druckes und der Ausgabe von geschmelzten Polymeren zusichern.  Die Pumpen werden entsprechend den Extruder-Modellen ausgewählt.  Sie besitzen ein präzises System der Temperaturregelung und Kunststoffausgabe, das durch den Rechner verwaltet wird. Der Rechner steuert die Extruder. Der Extruder kann mit der Pumpe zusammenarbeiten, indem er sein eigenes Programm der Druckregulierung benutzt.  Das ermöglicht die Erlangung einer sehr präzisen Dosierung des Kunststoffes an das Kopfstück.

Cyfrowy system sterowania

Da wir uns die Untersuchungs- und die Produktionsprozesse ohne ihre Automatisierung nicht vorstellen können, bearbeitete unsere Automatikabteilung - auf Grund von vielen Jahren der Erfahrungen - eine Software, die die Verwaltung der Extruder und der ganzen Untersuchungslinien ermöglicht.  Unsere Software ermöglicht die Steuerung, die Kontrolle und die Verwaltung der Extrusionsprozesse.  

Die beständige Kontrolle der Extrusionsparameter - Druck, Temperatur, Umdrehungen, Drehmoment, die auf die Schnecke und den Zylinder einwirkende Kraft, Energieverbrauch -  ermöglicht die Kontrolle über dem Prozess und über dem Gerät. Zu dem kann man die Möglichkeit der Parameteraufnahme, also ihre Eintragung in die Datenbasis, für die spätere Analyse und Archivierung, zufügen. Es können auch folgende Arbeitselemente eingetragen werden: die Ausblendung der Online-Diagramme, die Arbeit im Betriebsnetz und die Arbeit im Globalnetz. Dank unserer Software können wir die Herstellung fortsetzen, und den Prozess und das Videobild über das Ethernet in beliebigen Stellen (Rechner, Tablets usw.) übertragen.

Unsere Software können wir auch den Erwartungen unserer Kunden anpassen. Der Prozess kann aus der Ebene des Touch-Bildschirmes (Berührungsbildschirmes) aus der Gerätekonsole und durch das Ethernetnetz kontrolliert werden.

Zur Realisierung unserer Lösungen aus dem Bereich der Automatik und der Antriebe verwenden wir eigene Programme und Geräte der Firmen Bernecker + Rainer Industrie Elektronik GmbH und Lenze Drives GmbH. Wir arbeiten zusammen mit vielen anderen renommierten Firmen. Real ist die Integration unserer Geräte mit den Steuerungssystemen anderer Hersteller. 

Wir produzieren leistungsfähige und stabile Extruder. Für uns sind auch solche Eigenschaften wichtig wie z.B. ihr Design und der Komfort ihrer Bedienung. Das sind Extruder nach Bedarf unserer Kunden.

 

Extruder bedeutet eine Maschine, in der  der Extrusionsprozess verläuft. Ihre Aufgabe ist die Lieferung an das Kopfstück des entsprechend homogenisierten Werkstoffes. Der Prozess verläuft bei entsprechender Durchflussintensität (es muss entsprechende Leistungsfähigkeit des Prozesses, entsprechender Druck und entsprechende Temperatur eingehalten werden):

  • Antriebssystem – Wechselstrommotor, Frequenzumsetzer, Getriebe
  • System der Kunststoffaufgabe - Granulat, Pulver, Zusätze
  • Plastifizierungssystem - Zylinder, Schnecke, Heiz- und Kühlsystem
  • Steuersystem - Leistung, Temperatur usw.

 

Extrusion bedeute ein Dauerprozess, in dem das Material in Form von Granulat oder Pulver an den gewärmten Zylinder aufgegeben wird. Im Zylinder dreht sich die Schnecke.  Der Werkstoff wird plastifiziert, und nach der Homogenisierung dring er durch das Kopfstück durch.  Im Kopfstück wird unter Druck das Erzeugnis geformt und gestaltet.