JSW: Europäisches Debüt des kompakten TEX34αIII - Doppelschneckenextruders

Ultrakompakte Version des TEX34αIII Extruders

Nach der Präsentation seines neuen kompakten TEX34αIII Höchstleistungs-Compoundierextruders anlässlich der IPF International Plastics Fair in Tokyo, Oktober 2017, meldet JSW nun die Einführung des TEX34αIII im europäischen Markt. Hierbei handelt es sich um einen Extruder für die verschiedensten Anwendungen wie z.B. Compoundierung/Aufbereitung, chemische Verfahrenstechnik, Entwässerung, Entgasung etc.

Der TEX34αIII – Schneckendurchmesser 36 mm – ersetzt den geringfügig kleineren TEX34α Kleinchargen-Extruder. Die mit 18,2 Nm/cm³ außergewöhnlich hohe Drehmomentdichte erreicht effektive und doch schonende Compoundierung bei niedriger Schneckendrehzahl und optimal niedriger Temperatur, jedoch ohne Leistungseinbußen. Sollte das Drehmoment übermäßig hoch ansteigen, trennt die standardisierte Drehmomentbegrenzung den Motor vom Getriebe und stoppt damit die Schneckendrehung, um die Anlage vor Schäden zu schützen.

Die Durchsatzleistung des TEX34αIII erreicht 500kg/h bei talkgefülltem Polypropylen, 250 kg/h bei der Masterbatch-Compoundierung und 150 kg/h bei Polymer-Abmischungen wie z.B. ABS und ABS/PC etc., was der weltweit höchsten Leistungsstufe für kompakte Extruder dieser Größenordnung gleichkommt.

Der TEX34αIII besticht gleichermaßen durch seine einfache und komfortablen „EZ-change" Holmziehvorrichtung, die den Zylinderwechsel, im Vergleich zu früher, deutlich erleichtert.

Je nach Kunden-Anforderungen bietet JSW den TEX34αIII in einer Standard-Version und einer ultrakompakten Version an, bei der sich alle Steuerungs- und Regelungseinheiten innerhalb des „Fußabdrucks" der Maschine befinden. So wird Stellfläche und Installationszeit eingespart. Der ultrakompakte TEX34αIII-52.5BW-2V ist mit seiner integrierten Regelung gerade einmal 4.250 mm lang, 1.250 mm breit (mit drehbarem Control-Panel), 1.200 hoch und wiegt nur 3.500 kg.

Die Spezifikationen und Leistungswerte beider Modelle sind zwar identisch, jedoch für unterschiedliche Einsatzsituationen vorgesehen. „Das Standard-Modell hat einen separaten Schaltschrank, da manche Kunden dessen Aufstellung in einem abgetrennten Raum bevorzugen, um ihn beispielsweise vor Staub bei extremen Dauerbelastungen zu schützen. Demgegenüber ist die ultrakompakte Version für Laboranwendungen bei begrenzten räumlichen Verhältnissen optimal," erläutert Jun Kakizaki, General Manager, JSW Europe GmbH.

Während sich die ultrakompakte Version nicht ohne weiteres für Anpassungen an individuelle Bedarfsfälle eignet, kann das Standard-Modell flexibel kundenspezifisch konfiguriert werden: spezieller Aufbau der Entlüftungszonen, verschiedene L/D-Verhältniseinstellungen mit unterschiedlich langen Schnecken bei erhöhter Schneckendrehzahl. Hierzu kann der Kunde – je nach gewünschtem Leistungsprofil – unter drei verschiedenen Antriebsmotoren wählen. Hinzu kommt die Option der explosionsgeschützten Ausführung für den Betrieb in potenziellen Gefahrenbereichen.

Ferner bietet JSW eine Reihe von Zusatzaggregaten an, welche die Einsatzfähigkeit des TEX34αIII nochmals steigern. 

Die NIC (Nikko Intensive Cylinder) Mischzylinder von JSW weisen Längsnuten auf den Zylinder-Innenseiten auf, wovon die Mischleistung dadurch profitiert, dass mehr Polymer durch den größeren Spalt zwischen der jeweiligen Nutentiefe und der Schnecke geschickt werden kann. Die damit einhergehende geringere Scherrate bewirkt eine niedrigere Mischtemperatur und verhindert punktuelle Wärmestaus. So wird die Compoundierqualität deutlich erhöht und der Energieverbrauch, im Vergleich zu Zylindern ohne Innennuten, um 10 bis 20% gesenkt.

Das TKD (Twist Kneading Disk) Scheckensegment von JSW – mit speziell geformten (twisted) Schneckenstegen – übt weniger Druck auf die Stege aus und erreicht dadurch eine fein verteilte Mischung bei geringem Schneckenverschleiß, was wiederum ein wichtiges positives Merkmal beim Compoundieren von abrasiven Materialien darstellt. Abhängig von ihrer Drehrichtung können die TKD-Elemente entweder eine höhere Misch- oder eine höhere Austragsleistung bewirken. Da das Mischen bei einer – im Vergleich zu konventionellen Mischelementen – um rund 10% niedrigeren Temperatur und bei einer entsprechend geringeren Antriebsmotorleistung stattfindet, liegt der Energieverbrauch beim Einsatz der TKD-Schnecken rund 10% unter üblichen Werten.

Die Seitenbeschickung wird gewöhnlich eingesetzt, wenn in den Mischsegmenten des Extruders Füllstoffe wie z.B. Talk, Ruß oder Verstärkungsfasern in die Polymerschmelze dosiert werden sollen. Hierzu bietet JSW die SFD-Entlüfter- (Side Feed Deaerator) und die DGC-Entgasungszylinder-Technologie (De-Gassing Cylinder) an, um flüchtige Substanzen, Luft und Feuchtigkeit per Vakuumpumpe auszutragen. Mit der so verbesserten Förderwirksamkeit steigt der Durchsatz, indem grob-voluminöses Pulver wie Talk, CaCO3, feines pulverförmiges Polymer etc. verdichtet werden.

Die Wirksamkeit eines mit SFD ausgestatteten JSW-Extruders wurde in Versuchen demonstriert, in denen eine 57%ige Durchsatzsteigerung beim Compoundieren von 30Gew% Talk-gefülltem, Elastomer-modifiziertem PP, eine 31%ige Steigerung bei einer PPO/PS-Schmelze (80Gew% / 20Gew%) und 58% mehr Performance bei einem 30%ig rußgefüllten PBT erreicht wurde.

JSW bietet ferner die Software-Pakete für die Simulation von Prozessbedingungen sowie für das Schnecken-Design und die Führung der Schneckenelemente an.

Weiterentwicklungen des 15" Farb-LCD Control-Panel im JSW 64-bit EXANET Regelungssystem beider Versionen resultierten in einem komfortableren und schnelleren Management des Extruders. Dazu wurde auch die Visualisierung um Touch-Screen-Darstellungen und -Icons erweitert, wodurch spezielle Prozessfunktionen direkt und schnell ausgelöst werden können.

Weitere Verbesserungen am Control Panel erleichtern die I/O-Verfügbarkeit (Eingabe/Ausgabe) mit größerer Flexibilität und einfacherer Integration des Extruders mit dem Regelungssystem. Gleichzeitig wurde die externe Schnittstelle des EXANET-Systems erweitert, um das Betriebsdaten-Management über eine USB-Verbindung zuzulassen. Hierbei handelt es sich um eine Erweiterung der bestehenden Ethernet LAN Schnittstelle, wobei deren NET100 Datenerfassungs-Software die gleichzeitige Überwachung von bis zu 100 Extrudern gestattet.

Die Überwachung wird folglich über einen Web-Brouser auf Desktop PCs vorgenommen, von wo aus Prozessbedingungen über das Netz angepasst werden können. Prozessdaten können direkt ausgedruckt oder als CSV-Dateien exportiert und per Standard-Office Tabellenkalkulationssoftware geöffnet werden – 1 Gigabyte Daten für 300 Betriebstage. Screenshots vom Bedienfeld und ihr Export in Form von PNG-Darstellungen – mit handelsüblichen Bildbearbeitungssoftwares zu öffnen – erleichtern die Datenverwaltung.

Über das Unternehmen

The Japan Steel Works, Ltd. mit Sitz in Tokio/Japan (in Europa vertreten durch seine Niederlassung in Düsseldorf) ist einer der weltweit führenden Hersteller von großen Extrusionsanlagen. 1907 als Stahlwerk gegründet, stellt das Unternehmen zudem Spritzgieß- und Blasmaschinen, Cast- und Streckfolienanlagen, Reaktorbehälter, Komponenten für Kraftwerke und Ölraffinerien, Windturbinen und Kompressoren her. JSW begann in den 1950ern mit der Herstellung von Einschneckenextrudern, 1979 mit gegenläufigen Doppelschneckenextrudern und 1985 mit gleichlaufenden Doppelschneckenextrudern (TEX), derzeit der Hauptextruder-Typ, hergestellt in Hiroshima. JSW hat mittlerweile rund 2.000 gleichlaufende TEX Doppelschneckenextruder ausgeliefert, mit Schneckendurchmesser bis zu 443 mm, einschließlich eines TEX400α, einem der weltweit größten Doppelschnecken-Entgasungsextruder überhaupt.