Bessere Siebtechnik macht’s möglich

Der Autor: Luc Serneels General Manager, Russell Finex

Jason Yelm, Anlagenleiter von Accurate Color & Compounding (ACC), einem Unternehmen aus Chicago, das Lösungen für Farbstoffe und -zusätze herstellt, ist hochzufrieden: „Wir haben unnötige Prozessdurchläufe eliminiert und verbringen weniger Zeit damit, jede Kundencharge auf jedem Extruder zu verarbeiten. Die Qualitätskontrolle wird automatisiert und die Bediener können mehr als nur eine Aufgabe ausführen, wodurch wir deren Produktivität um 50 % erhöhen konnten.“ Als Spezialist für präzisen Farbabgleich ist ACC stolz auf seine Produktion von kundenspezifischen Farbkonzentraten und -zusätzen. Außerdem nimmt ACC auch Farbproben, passt Farbstoffe an, produziert und liefert, wenn nötig, am selben Tag. Allerdings musste die Produktivität des Unternehmens, vor allem bei der Qualitätssicherung, gesteigert werden, wollte man mit dem aktuellen Wachstum Schritt halten.

Am Anfang der Produktion stehen bei ACC Extruder, die Kunststoff verarbeiteten, der in einem Unterwasser-Pelletierer geschnitten wurde. Das entstandene Produkt wird mit Wasser gekühlt, durch ein Trocknungssystem geleitet und verschickt. Bisher beruhte die Qualitätskontrolle auf Überprüfung durch die Bediener, die hierfür manuelle Siebe verwendeten. „Es war eine Herausforderung, das Material gemäß kundenspezifischer Spezifikation herzustellen, beispielsweise mit genauen Schüttgewichten oder in unterschiedlichen Pelletgrößen“, sagt Yelm. „Der Kontrollprozess war sehr arbeitsintensiv, und wenn ein Produkt grenzwertig war, musste die gesamte Charge erneut verarbeitet werden. Für eine wirklich effiziente Materialverarbeitung waren einstellbare Siebanlagen erforderlich, um eine optimierte Trennqualität der Pellets zu erzielen.“

Ein weiterer Engpass bei der Produktivität waren die Unterbrechungen im Trockner durch Überkorn, das wiederholt den Austausch des Gießkopfes nötig machte und so für Ausfallzeiten und für eine langsamere Produktion sorgte.

Daher suchte ACC nach einer effektiveren Alternative für die Siebverfahren, um so einerseits die Qualität zu gewährleisten und andererseits die Produktivität zu steigern. Das Unternehmen testete in diesem Zusammenhang eine 40“-Siebmaschine von Russel Finex. Sie war bei der letzten Qualitätsüberprüfung vor der Trocknung im Einsatz. Yelm war so zufrieden mit den Ergebnissen, dass er die Siebmaschine und sechs weitere kaufte und in seinen Produktionsprozess integrierte. Im Vergleich zu den herkömmlichen Siebmaschinen, die auf Spiralfedern gelagert sind, gefielen ihm vor allem die Durchsatzleistung und das verstellbare Unwuchtgewichtssystem des Russell Finex Separators.

Traditionelle Siebmaschinen sind gekennzeichnet durch eine Lagerung auf Spiralfedern und durch einen Vibrationsmotor mit Unwuchtgewichten am Ende der Motorwelle. Jedoch fehlt bei diesem Design eine genaue Steuerung der Vibrationskraft, die auf das Siebgewebe übertragen wird. Die Antriebsdrehzahl ist normalerweise auf 1200 min-1 begrenzt. Beim Russell Finex Separator gibt es keine Federn, sondern eine Lagerung auf Gummipuffern und eine Spezialkonstruktion mit einer separaten Vibrationseinheit. Damit können höhere Kräfte durch die Maschine erzeugt und der Großteil dieser Kräfte auf das Sieb selbst übertragen werden. Das stufenlos einstellbare Unwuchtgewichtssystem der Vibrationsbaugruppe sorgt für eine genauere Einstellung und kraftvollere Bewegungen und steigert so die Siebeffizienz deutlich, bei einer Standard-Antriebsdrehzahl von 1500 min-1.

„Die Maschine vibriert sehr viel intensiver als herkömmliche Maschinen, was den Durchsatz erhöht“, sagt Yelm. „Das verstellbare Unwuchtgewichtssystem lässt uns das Material entsprechend des jeweils benötigten Schüttgewichts, der Durchsatzleistung und der Pelletform sieben“, fügt er hinzu. Mit den verstellbaren Unwuchtgewichten lässt sich die Art der Materialbewegung auf dem Sieb ändern und so die Siebfläche optimal ausnutzen. So kann ACC effizient mit den unterschiedlichen Materialien arbeiten, was bei den vielen kundenspezifischen Produkten ausgesprochen wichtig für das Unternehmen ist.

Das Vibrationsgehäuse des Abscheiders besteht aus einem massiven Gussteil und einem standardmäßigen Elektromotor. Zusammen mit den Unwuchtgewichten funktioniert es wie ein riesiges Schwungrad, das die Energie äußerst effektiv in den Siebbereich leitet. „Das Unwuchtgewichtssystem hat unser System und den Durchsatz verbessert“, sagt Yelm. „Dadurch, dass jede Position des Unwuchtgewichtssystem gekennzeichnet ist, können wir genau reproduzieren, welche Position für welches Material am besten funktioniert. Nun ist es einfach, die Abscheidungsgenauigkeit und den Materialfluss für unterschiedliche Materialien zu optimieren, und eine qualitative Verarbeitung von unterschiedlichen Pellet-Größen zu gewährleisten.“

Der Wechsel zu modernen Siebanlagen hat bei ACC zudem dazu beigetragen, Prozessdurchläufe zu minimieren und die Produktivität der Bediener um bis zu 50 % zu steigern. Die Siebmaschinen gewährleisten automatisch die Qualität der Pellets. So müssen sich die Bediener nicht mehr mit der Materialkontrolle beschäftigen. Sie eine andere Produktionsstraße beobachten, und neben den Stichprobenuntersuchungen auch Einstellungsarbeiten, Materialhandling oder Reinigungsarbeiten vornehmen.

Laut Yelm haben die neuen Siebmaschinen auch die Betriebszeit erhöht. Die Ausfallzeiten wurden minimiert, dadurch dass die Unterbrechungen durch Überkorn bei der Trocknung eliminiert und der Austausch der Gießköpfe um 30 bis 40 % reduziert wurde. Durch die spezifischen Maschengrößen kann er immer die genau gewünschten Pelletgrößen für Kunden anbieten.

Beim Design dieser Siebmaschinen kann man noch einen Schritt weitergehen. Mit der Nutzung des Vibrasonic-Siebabreinigungssystems kann der Durchsatz nochmals erhöht werden. Durch die Übertragung einer Ultraschallvibration auf die Maschendrähte des Siebgewebes, wird die Reibung zwischen Produkt und Sieb reduziert. Dies verhindert eine Siebverstopfung für Maschenweiten von bis zu 20 µm. Zudem wird das Material schneller durch das Sieb geleitet. Auch wenn ACC eine Siebabreinigung bis auf 20 µm derzeit nicht benötigt, ist die Möglichkeit gegeben, wenn sich das Unternehmen auf kleine Größen spezialisieren möchte.

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