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NOV 2014

Optimale Kontrollsiebung von Kunststoffgranulat

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Bei der Absiebung von Kunststoffgranulaten und insbesondere von Masterbatches geht es darum, die zu grossen Partikel, zum Beispiel die sogenannten «Longs», sowie die zu feinen Körner vom «guten» Produkt zu trennen. Mit dem Siebprozess soll eine bessere Qualität erreicht werden. Damit kann das Granulat besser respektive zu einem besseren Preis verkauft werden.

Die Absiebung ist jedoch nicht ganz einfach und es bedurfte einer genauen Analyse des Problems sowie vieler Versuche, bis die Theorie in die Praxis umgesetzt werden konnte und somit das gewünschte Resultat erreicht wurde.

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Bei der Absiebung von Kunststoffgranulaten und insbesondere von Masterbatches geht es darum, die zu grossen Partikel, zum Beispiel die sogenannten «Longs», sowie die zu feinen Körner vom «guten» Produkt zu trennen. Mit dem Siebprozess soll eine bessere Qualität erreicht werden. Damit kann das Granulat besser respektive zu einem besseren Preis verkauft werden.

Die Absiebung ist jedoch nicht ganz einfach und es bedurfte einer genauen Analyse des Problems sowie vieler Versuche, bis die Theorie in die Praxis umgesetzt werden konnte und somit das gewünschte Resultat erreicht wurde. Die Problematik Die Problematik besteht darin, dass sich Kunststoffgranulat beim Sie- ben nicht gleich verhält wie viele andere Güter. Es wurde festgestellt, dass die meisten Siebmaschinen, die zur Absiebung von Kunststoff- granulaten im Einsatz sind, nicht wunschgemäss arbeiten. Das ei- gentliche Problem dabei liegt darin, dass die zu langen Granulatteil- chen, die abgesiebt werden sollten, meist trotzdem beim guten Produkt landen, da entweder die Siebfläche zu gross oder die Siebtechnik falsch gewählt wurde. In den meisten Fäl- len treffen gar beide Ursachen zu. Beim überwiegenden Teil der Sieb- güter wird die Qualität respektive der Durchsatz des gesiebten Gutes besser, je grösser die Siebfläche ist. Beim Absieben der zu langen Teile in Kunststoffgranulaten trifft dies jedoch nicht zu. Denn: Je grösser die Siebfläche, desto grösser die «Chance», dass ein «Long», also ein zu langes Granulatteilchen, sich ir- gendwie aufstellt und durch ein ihm «angebotenes» Loch hindurch- fällt. Wenn nun noch die falsche Siebtechnik gewählt wird (zum Bei- spiel Vibrationssieb), dann «hüp- fen» die Granulatteilchen, und die Chance, dass dadurch ein zu langes Granulatteilchen in die senkrechte Lage gebracht wird und dabei durch ein Loch fällt, ist beträchtlich. Die Fuchs Maschinen AG hat sich dieses Problems – «Absiebung von groben Partikeln» – angenommen und dabei Folgendes festgestellt: 1. Die Schichtdicke sollte am An- fang und möglichst auf der gan- zen Länge des Siebes (in die- sem Fall Lochblech) 2 – 5 cm betragen. Damit wird verhindert, dass sich ein zu langes Granu- latteilchen «aufstellt» und da- durch durch ein Loch fällt. 2. Optimal wäre es, wenn die Schichtdicke während der gan- zen Siebdauer gleich bliebe. Wenn die Schichtdicke nicht mehr gewährleistet wird, zum Beispiel bei zu langer Siebflä- che, haben die nun «vereinzel- ten» Granulatteilchen die Ten- denz, äusserst unkontrolliert über die verbleibende Siebflä- che zu «hüpfen». Dabei kommt es häufig vor, dass ein langes Granulatteilchen in eine senk- rechte Lage gerät und durch ein Loch fällt. Die Siebfläche darf also nicht zu gross sein. Sie muss dem jeweiligen Sieb- durchsatz angepasst werden. 3. Die Bewegung des Siebes sollte keine vertikale Komponente enthalten. Sie würde nur den «Hüpf-Effekt» verstärken. 4. Die Frequenz der Bewegung des Siebes sollte möglichst niedrig sein. Es wurde festgestellt, dass das beste Siebresultat mit einer langsamen Siebbewegung er- reicht wird. Je schneller sie ist, desto mehr hat das Granulat Tendenz zum «Hüpfen». Eine gewisse Mindestfrequenz wird jedoch benötigt, um die Förde- rung des Siebgutes, vor allem auf dem «feinen» Sieb, zu ge- währleisten. Die Problemlösung Diesen Erkenntnissen folgend stell- te man fest, dass grundsätzlich eine Plansiebmaschine des Typs «Fuchs SIFTOMAT» den Vorausset- zungen am besten entspricht, da sie keine vertikale Komponente enthält. Ausserdem hat die recht- eckige Bauform gegenüber der runden den wesentlichen Vorteil, dass die Siebbreite bei fortschrei- tendem Siebprozess nicht zu- nimmt. Im Gegenteil, Fuchs unter- teilt die Siebfläche, also das Lochblech, in mehrere Segmente gelochter und ungelochter Bleche. Damit kann die gelochte Fläche je- weils der benötigten Kapazität an- gepasst werden: Es werden nur so viele gelochte Segmente eingelegt wie notwendig. Die anderen Seg- mente sind ungelocht. Damit wird eine zu grosse Siebfläche verhin- dert. Die Frequenz der planen kreisför- migen Bewegung des Siebes wird hierbei so niedrig wie möglich ge- halten, ohne dabei die Förderung des Siebgutes zu beinträchtigen. Die niedrige Frequenz beschleunigt paradoxerweise den Siebprozess und verhindert gleichzeitig, dass sich zu lange Granulatteilchen auf- richten und durch ein Loch zum «guten» Produkt fallen. Sie kann mittels eines Frequenzumrichters den Umständen angepasst und op- timiert werden. Auch die Siebneigung kann regu- liert werden. Zum Beispiel kann bei grosser Leistung, die auch eine gute Förderung des Siebgutes be- dingt, dem Sieb mehr Neigung ge- geben werden. Des Weiteren ist der Siebkasten mit den Sieben modular aufgebaut. Für die Reinigung des Siebkastens und der Siebe, wie zum Beispiel beim Wechseln auf ein anderes Kunststoffgranulat, können Siebe und Zwischenrahmen sehr schnell und problemlos aus dem Siebkas- ten herausgenommen und wieder hineingelegt werden. Die SIFTOMAT-Plansiebmaschine wurde aufgrund der gewonnenen und oben beschriebenen Erkennt-nisse speziell für Kunststoffindust- rie weiterentwickelt und kann spe- ziell hierfür konfiguriert werden. Das Ergebnis Bei Versuchen im eigenen Betrieb sowie bei diversen namhaften, in der Branche führenden Kunststoff- granulatherstellern wurden bereits überzeugende Resultate erzielt. Es hat sich erwiesen, dass die Fuchs SIFTOMAT-Plansiebmaschine beim Sieben von Kunststoffgranulaten aus den oben genannten Gründen sämtlichen Vibrationssiebmaschi- nen oder Rundsiebmaschinen überlegen ist. Zusammenfassung • Die Siebfläche sollte der Siebleis- tung so genau wie möglich ange- passt sein, um Fehler zu verhin- dern. • Eine zu hohe Frequenz der Sieb- bewegung wirkt sich negativ auf die Qualität der Siebung aus. • Bei fortschreitendem Siebprozess sollte die Schichtdicke möglichst gleich bleiben, um ein «Hüpfen» der Granulatteilchen zu verhin- dern. • Die Siebbewegung darf keine ver- tikale Komponente enthalten.
 
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