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  2. Anwendungsbeispiel: Überlängentrennung Kunststoffgranulat

Ob PC oder PMMA - So fällt das Trennen leicht

PC Polycarbonat und PMMA Polymethylmethacrylat werden von den Rohstoffherstellern als Pellets oder Granulat geliefert, welches zur Herstellung von Endprodukten weiterverarbeitet wird. Um eine hohe Werkstoffqualität zu garantieren, ist das Granulat zur weiteren Verarbeitung in bestmöglicher Qualität bereitzustellen. Bei dessen Herstellung kommt dem Trennen von Staub, Agglomeraten und Überlängen eine bedeutende Rolle zu. Hierbei stellen die Eigenschaften der Kunststoffpellets höchste Anforderungen an die eingesetzte Siebtechnik, was den Einsatz spezieller Maschinen-Lösungen erfordert.

PC Polycarbonat kommt als Werkstoff für CD`s, DVD`s, Trinkwasserbehälter oder Brillengläser, PMMA Polymethylmethacrylat für die Herstellung von Reflektoren, Scheiben oder Leuchtwerbung zum Einsatz.

Bevor das Kunststoffgranulat lieferbereit vorliegt, werden in einem speziellen Siebverfahren an den Granulatkörnern anhaftende Staubartikel, Agglomerate und Überlängen ausgesiebt, um die gewünschte Korngröße bzw. Qualität des Granulats zu erzielen. Die Eigenschaften von Kunststoffen in Primärform erschwert jedoch die Siebaufgabe und stellt höchste Ansprüche an den Maschineneinsatz. So bringt beispielsweise das Phänomen der elektrostatischen Aufladung, die insbesondere bei pulver- oder granulatförmigen Kunststoffen auftritt, beim Sieben immer wieder Probleme mit sich. Soll zum Beispiel der Staub von den Granulatkörnern abgetrennt werden, bleibt dieser in den meisten Fällen durch die elektrostatische Aufladung an den Körnchen haften. Des weiteren ist ein besonders produktschonender Siebprozess bei minimalem Abrieb der Granulatkörner zu gewährleisten, um höchste Qualität der Gutware sicherzustellen.

Spezial-Siebmaschinen gewährleisten bis zu 100% Ausiebegrad

Für diese spezifischen Anforderungen gibt es Spezial-Siebmaschinen, wie z. B. die Granulatsiebmaschine des Siebtechnik-Spezialisten J. Engelsmann AG aus Ludwigshafen, deren Modell JEL Freischwinger Granulat für eine hundertprozentige Überlängentrennung aller gängigen Kunststoff-granulate in der Produktion konzipiert wurde. Hierfür ist die freischwingende Granulatsiebmaschine mit bis zu fünf Siebdecks und einer Siebfläche von bis zu 20 m² pro Deck sowie drei Ausläufen für Überlängen/Mehrlinge, Gut- und Feinware ausgestattet. Die in Stufen übereinander angeordneten Siebdecks sorgen für eine mehrfache Siebung des Granulats. Nach der Produktaufgabe werden die Granulatkörner auf den einzelnen Siebdecks von Fein nach Grob gesiebt und damit eine hundertprozentige Aussiebung von Überlängen erzielt.

Das Problem der elektrostatischen Aufladung lässt sich je nach Anforderung auf zwei Arten begegnen: Zum einen durch den Einsatz von antistatisch wirkenden Zusätzen, die die Leitfähigkeit erhöhen, oder durch die Verwendung von Ionisatoren. Angeordnet in der Produktzuführung der Maschine beseitigen die Ionisatoren die elektrostatische Aufladung des Granulats zu einem großen Teil vor dem Siebvorgang, so dass das Siebgut nahezu ladungsfrei in die Siebmaschine fällt. Die Ionisatoren erzeugen über einen Hochspannungsgenerator ein elektrisches Feld, welches die Luft um die Ionensprühspitzen in positive und negative Ionen zerlegt. Sobald das aufgeladene Granulat-Produkt das Feld passiert, findet ein Ionenaustausch statt und es wird entladen.

Um kontinuierlich hohe Durchsatzleistungen von bis zu 20 Tonnen pro Stunde zu erreichen, ist unterhalb des Siebgewebes auf einem Wellengitter ein Kugelabreinigungssystem installiert, das das Maschengewebe während des Siebvorgangs durchlässig hält. Prallklopfkugeln reinigen die einzelnen Siebflächen ab, indem die Kugeln durch die horizontalen Schwingungen der Maschine gegen das Maschengewebe schleudern. Ein veränderbarer Neigungswinkel des Siebdecks beeinflusst die Fließgeschwindigkeit des Granulatprodukts und somit dessen Verweilzeit auf dem Siebgewebe, was eine Anpassung der Maschine an unterschiedliche Sieb- und Produktanforderungen ermöglicht.

Wirtschaftlicher Maschineneinsatz durch Baukastenprinzip und Schwungantrieb

Dank der modularen Bauweise der Spezial-Siebmaschine lassen sich nach dem Entfernen des Aluminium-Deckels mit wenigen Handgriffen die genormten, durch Pressleisten arretierten Siebeinleger einzeln mit Hilfe der angebrachten Schnellspanner wechseln und somit die spezialisierte Freischwinger-Maschine auf andere Granulatfarben und -größen umrüsten. Der freie Zugang zu den Siebeinlegern und deren einfache Demontage ermöglichen in kurzer Zeit eine rückstandslose Reinigung des Produktraums der Maschine. Zudem können Teile im Innenraum leicht erreicht und ausgetauscht werden. Die Schnellspanner-Verschlüsse verschliessen den Siebtrog staubdicht mit den Deckelteilen und verhindern das Austreten von Staubpartikeln während des Siebvorgangs.

Für einen ressourcenschonenden Betrieb ist die Freischwinger-Granulatsiebmaschine mit einem speziell entwickelten Schwungantrieb ausgestattet. Angetrieben über einen Elektromotor, der seine Kraft mittels eines Keilriemens auf eine mit Schubstangen versehende Schwungmasse überträgt, ist diese exakt auf die Masse des Siebtrogs abgestimmt. Dabei wiegt der Antriebsstrang (Welle und Schwungscheibe) in etwa so viel wie der Trog inklusive dem Produkt. Ein Elektromotor treibt die Masse ca. 15 Sekunden mit vollem Nennstrom an und hält sie dann mit lediglich 10-20 Prozent der Nennstromstärke in Schwung. Dabei wird die elektrische Energie in Rotationsenergie umgewandelt, in den Schwungscheiben gespeichert und nach und nach abgeben. Die Maschine benötigt dank des auf dem Masseausgleich basierenden Antriebs nur wenig Energie (7,5 kW bei 20 to./h Durchsatzleistung). Im Gegensatz zu Siebmaschinen mit ölgeschmiertem Motorgetriebe unterliegt der Schwungantrieb nur geringem Verschleiß, was wiederum einen niedrigen Materialeinsatz und Wartungsaufwand zur Folge hat.

Vielfältig liefer- und einsetzbar

Die Granulatsiebmaschine von Engelsmann gibt es in 110 Größenvarianten und unterstreicht das breite Einsatzspektrum der Spezial-Siebmaschine. Die Maschine läßt sich leicht an kundenindividuelle Verfahrens- und Granulatspezifikationen anpassen wie zwei aktuelle Praxisbeispiele zeigen. So setzt ein weltweit führender Chemiekonzern in einem seiner Produktionsstandorte in der Nähe von Shanghai die JEL Freischwinger Granulatsiebmaschine zum Absieben von Polycarbonat Pellets ein, wobei während des Siebprozesses die Entstaubung sowie die Kühlung der Pellets erfolgt. Ein Luftstrom entgegen der Siebrichtung reißt die Staubpartikel mit in die nachgeschaltete Filteranlage und kühlt dabei die Polycarbonat Pellets von 60 auf unter 40 Grad Celsius herunter. Im zweiten Fall setzt ein führender Hersteller von Spezialchemie die freischwingende Granulatsiebmaschine für die Entstaubung und Überkornabtrennung von PMMA Polymethylmethacrylat ein, wobei die Entstaubung und die Abtrennung der Überlängen auf einem Siebdeck erfolgen. Bei beiden Projekten übernahmen die Auf-traggeber die Montage und Inbetriebnahme der Granulatsiebmaschine, da hierfür weder Sonderwerkzeuge noch spezielle Einstellungen erforderlich sind.

Eigenschaften im Überblick: JEL Freischwinger Granulatsiebmaschine

  • vielfältig einsetzbar für unterschiedliche Granulatprodukte, Pellets
  • hohe Selektivität (bis zu 100% Trennschärfe zwischen Gutware und Überlängen bzw. Mehrlinge)
  • staubdichter Siebtrog
  • niedriger Energieverbrauch durch Schwungantrieb
  • schnelles Umrüsten auf andere Granulatfarben durch einfachen Siebwechsel
  • Laufruhe < 74 dB(A)
  • geringe BetriebskostenLaufkosten
  • niedriger Stromverbrauch
  • geringer Wartungs- und Ersatzteilbedarf