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Wie lassen sich im Extruder Probleme beim Entgasen vermeiden?

Tipps zur Fehlersuche: Ein Blick in die Entgasungszone Ihres Doppelschneckenextruders

Die Entgasungszone, auch Vakuumzone genannt, ist ein wichtiger Teil eines Extruders. Sie befindet sich häufig direkt vor dem Druckaufbau im Extruderaustrag. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Gase, Feuchtigkeit oder Restmonomere, die die Bildung von Hohlräumen im Granulat begünstigen können und die Qualität des Compounds verschlechtern, effektiv auszuleiten. Gleichsinnig drehende Doppelschneckenextruder werden für die effektive Entgasung häufig mit Vakuumzonen ausgestattet und erzielen dadurch eine sehr hohe Produktqualität.

Auch wenn die Entgasung in der Regel als ein zuverlässiger Prozessschritt der Extrusion gilt, können im Laufe der Zeit dennoch Probleme auftreten. Ursachen hierfür lassen sich typischerweise auf ein Blockieren mit Produkt oder ein zu niedriges Vakuumniveau zurückführen.

Defekt 1: Blockade der Vakuumentlüftung

Wenn sich das Material aus der Richtung des Spritzkopfs weiter zurückstaut als üblich, führt dies meist zum Blockieren in der Entgasungszone. Zum Aufspüren der Blockade sind normalerweise verschiedene Schritte erforderlich. Zunächst sollte der Maschinenbediener prüfen, inwiefern sich der Zustand der Schmelze im Vergleich zu zurückliegenden Produktionen verändert hat. Lässt sich z.B. eine niedrigere Viskosität des Produkts feststellen? Ist dies der Fall, sollten Sie Ihre Prozessparameter prüfen und gegebenenfalls anpassen: Verringern Sie den Druck am Austrag, indem Sie einen Spritzkopf mit mehr Löchern verwenden, oder verringern Sie den Saugdruck der Zahnradpumpe, falls eine verwendet wird. Es können aber auch Änderungen der Viskosität Ihres Ausgangsprodukts für die Blockade verantwortlich sein.

Sollten Sie keine Veränderungen in Bezug auf die Eigenschaften der Masse feststellen, ist der Entgasungseinsatz möglicherweise nicht richtig montiert worden. Auf dem Entgasungseinsatz ist ein Pfeil abgebildet, der in die Extrusionsrichtung zeigen muss. Achten Sie außerdem darauf, dass Sie den richtigen Typ von Einsatz für Ihre Anwendung nutzen, um ein Ankleben des Materials effektiv zu vermeiden. Es gibt verschiedene Arten von Einsätzen, die für ein jeweiliges Material (z. B. klebrige Polymere oder Schmelzklebstoffe) ausgelegt sind.

Wenn Sie sich vergewissert haben, dass die Probleme nicht mit dem Entgasungseinsatz zusammenhängen, sollten Sie als Nächstes den Produktaustrag genauer inspizieren. In einem ersten Schritt sollten Sie die Lochplatte reinigen oder eine neue Lochleiste verwenden, sofern dies für Ihr System in Frage kommt. In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, den Druck vor und nach der Reinigung zu vergleichen, um die Wirksamkeit der Reinigung zu überprüfen.

Sollten die oben genannten Maßnahmen keine Abhilfe schaffen, liegt die Ursache für die Blockade höchstwahrscheinlich in der Konfiguration des Vakuums selbst. Wenn Sie vor kurzem die Schneckenwelle gewechselt haben, stellen Sie sicher, dass Sie keine Knetelemente unterhalb des Entgasungsdoms einsetzen. Darüber hinaus sollten Sie die Schneckenelemente auf Verschleiß überprüfen. Verschleiß ist in der Regel ein Indikator dafür, dass der verwendete Werkstoff nicht für Ihre Anwendung geeignet ist. Korrosion oder Produktanhaftung weisen zudem darauf hin, dass das Profil der Doppelschnecken nicht optimal konfiguriert ist.

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Die ZS-EG Seitenentgasung ist sowohl in einer schwenkbaren Ausführung als auch fahrbar erhältlich.

Defekt 2: Das Vakuumniveau wird nicht erreicht

Um Probleme in Ihrem Prozess zu vermeiden, empfiehlt es sich, das Vakuumniveau konstant zu halten. Kleinere Schwankungen sind normal und können daher vernachlässigt werden - vorausgesetzt es treten keine Komplikationen auf. Sind Sie sich nicht sicher, ob Ihre Vakuumentgasung richtig funktioniert, sollten Sie Ihr Granulat auf Qualitätsmängel untersuchen. Unregelmäßigkeiten wie Bläschen und Hohlräume lassen sich durch Aufschneiden des Granulats schnell erkennen. Außerdem sollten Sie überprüfen, ob sich die Ausgangsmaterialien oder deren Feuchtigkeitsgehalt verändert haben, was oft auch saisonal bedingt ist. Ein weiteres häufiges Problem, das verhindert, dass die Entgasung das gewünschte Vakuum erreicht, hängt mit den Leitungen zusammen. Teile der Leitungen können verstopfen oder Verbindungsstellen undicht werden, so dass die Entgasungszone nicht wie gewünscht funktioniert. Stellen Sie sicher, dass die Anschlüsse dicht und alle O-Ringe sowie Dichtungen ordnungsgemäß installiert sind und somit richtig sitzen. Dieser Schritt ist wichtig, da eine unsachgemäße Abdichtung leicht dazu führen kann, dass sich Material anstaut, was wiederum eine Verschlechterung des Vakuums begünstigt. 

Mögliche Upgrades der Ausrüstung

Wenn Sie regelmäßig Probleme mit Ihrer Entgasungszone haben, kann es sinnvoll sein, Ihr System um eine Seitenentgasung zu erweitern. Die Seitenentgasung ZS-EG von Coperion ist eine Zusatzlösung für unsere ZSK Doppelschneckenextruder, die das Material beim Entgasen zuverlässig im Verfahrensteil hält. Selbst bei maximalem Drehmoment tritt das Produkt nicht aus. Auch wenn Sie Ihre Vakuumentgasung regelmäßig reinigen müssen, kann es von Vorteil sein, auf eine ZS-EG umzusteigen. Besonders im easy-Design kann die Reinigung viel schneller erfolgen, was den Betrieb Ihrer Gesamtanlage effizienter und somit wirtschaftlicher macht.

Ihr Kontakt

  • Oliver Beiser

    Business Segment Manager Engineering Plastics, Coperion, Stuttgart

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