Die verfügbaren Technologien zur Extrusion von Kunststoffen haben einen hohen absoluten Energiebedarf. Theoretisch ist es möglich, die Energieeffizienz durch eine Erhöhung der Plastifizierleistung bei gleicher Maschinengröße zu steigern.
Ziel des Projekts war es, einen Extruderprototyp zu entwickeln, der mit schnell laufendem Plastifiziersystem (Umfangsgeschwindigkeiten ab 1,5 m/s) betriebssicher, wirtschaftlich und energieeffizient arbeitet.
Ergebnisse:
- Das Schnellläuferkonzept zeichnet sich durch die einfache Wartung und den schnellen Schneckenwechsel aus. Die Abmessungen des Prototyps entsprechen mit einem Schneckendurchmesser von 50 mm einer konventionellen Maschine mit gleich großer Plastifiziereinheit. Die Plastifizierung bei hohen Schneckendrehzahlen ermöglicht den Einsatz eines energetisch sehr vorteilhaften Antriebskonzepts. Der Antrieb realisiert dabei eine maximale Schneckendrehzahl von 1.000 min-1. Aufgrund niedriger Übersetzungsverhältnisse gegenüber konventionellen Extrudern, kann dabei das Drehmoment mittels eines direkt zwischen Motor und Schneckenlagerung geschalteten Zahnriemens übertragen werden.
- Der beim Schnellläufer eingesetzte Antrieb aus Drehstrom-Asynchronmotor und Direktzahnriemen besitzt einen Wirkungsgrad von 92%.
- In den ersten Versuchsreihen wurde der Kunststoff LD-PE (LD151BW) eingesetzt. Aufgrund des hohen absoluten Energiebedarfs in der Extrusion lassen sich bei typischen Anwendungen (300 kg/h bei 5.500 h/a) zwischen 12.500 und 20.000 kWh einsparen.
- Es zeigte sich, dass nur ca. 40-50% der Abwärme eines durchsatzgleichen, konventionellen Extruders freigesetzt wird.
