Ende Oktober 2013 hat Benecke-Changshun Auto Trim, ein Joint-Venture von Benecke-Kaliko, Hannover, mit dem chinesischen Fachhändler für Automobilkunststoffe Jiangsu Changshun Group, am Standort Zhangjiagang in Ostchina eine neue Produktionslinie für […]
In der neu errichteten, 9.000 m2 großen Halle in Zhangjiagang produziert Benecke-Changshun Auto Trim für den Chinesischen Automobilmarkt hochwertige TPO-Folien. (Foto: Contitech)
Ende Oktober 2013 hat Benecke-Changshun Auto Trim, ein Joint-Venture von Benecke-Kaliko, Hannover, mit dem chinesischen Fachhändler für Automobilkunststoffe Jiangsu Changshun Group, am Standort Zhangjiagang in Ostchina eine neue Produktionslinie für Innenraumfolien aus thermoplastischen Elastomeren auf Olefinbasis (TPO) offiziell in Betrieb genommen. Anlass für das Errichten dieser neuen Produktionskapazität war die kontinuierlich steigende Nachfrage der chinesischen Automobilindustrie nach hochwertigen TPO-Folien, mit denen sich die Benecke-Kaliko AG einen weltweit führenden Namen als Premiumanbieter in diesem Bereich erworben hat. Eingesetzt werden die Folien, die als Kompakt- und als Schaumfolien verfügbar sind, unter anderem für Instrumententafeln, Türverkleidungen und Mittelkonsolen. Für die neue TPO-Produktionslinie hat Benecke-Changshun Auto Trim praktisch eine eigene, neue Fabrik mit Fertigung, zahlreichen Nebenräumen und einem Lager gebaut und hierfür nach eigenen Angaben rund 7 Mio. EUR investiert.
Komplette Materialversorgung realisiert
ProTec Polymer Processing hat für diese Folien-Produktionslinie in Zhangjiagang die komplette Materialversorgung vom Silo bis zum Folienextruder konzipiert und realisiert. Neben der Zuführung von Neuware gemäß Rezeptur wird hierbei auch Mahlgut aus dem produktionsbedingt zwangsläufig anfallenden kontinuierlichen Randbeschnitt und den bei einem Materialwechsel entstehenden Anfahrballen wertschöpfend wieder in den Prozess zurückgeführt. Da die TPO-Innenraumfolien um bis zu 50 % leichter sind als beispielsweise die hierfür ebenfalls noch häufig eingesetzten klassische PVC-Folien und durch die gummiartige Eigenschaft des Materials gleichzeitig auch noch zum Verkleben neigen, zeigt das TPO-Mahlgut ein deutlich beeinträchtigtes Fließverhalten. Somit musste für die Mahlgutförderung eine spezielle, auf das besondere Fließverhalten angepasste Prozessführung und Anlagentechnik konzipiert werden.
Der Folienextruder, ein Doppelschneckenextruder, wird unterfüttert betrieben. Die Durchsatzregelung erfolgt mit dem über dem Materialeinzug positionierten gravimetrischen Dosier- und Mischsystem Somos Gramix S9: einsetzbar für insgesamt bis zu neun Komponenten (Haupt- und Nebenkomponenten in unterschiedlichem Verhältnis, je nach Rezeptur), davon zwei Mahlgutkomponenten, getrennt für helle und dunkle Mahlguttypen. Betrieben wird der Extruder mit einem Durchsatz von bis zu 800 kg/h; der Mahlgutanteil kann dabei bis zu 50 % betragen.
Mahlguthandling mit Zwischenlagerung
Die TPO-Folien werden u.a. für Instrumententafeln, Türverkleidungen und Mittelkonsolen verwendet. (Foto: Opel)
Die Transportwege für das Mahlgut sind sehr variabel ausgelegt. Ausgehend von den beiden Mühlen – einer zur Randstreifen- und einer zur Ballenzerkleinerung –, kann das Mahlgut entweder direkt zur Dosierstation am Extruder oder in einen vorgeschalteten Mischtrichter oder eine Big-Bag-Abpackstation gefördert werden. Letzteres ist immer dann der Fall, wenn größere Mengen anfallen, die nicht unmittelbar in die Produktion zurückgeführt werden können, wie beim Zerkleinern von Anfahrballen. Diese Fraktionen werden in Big-Bags so lange zwischengelagert, bis der gleiche Folientyp wieder auf dem Produktionsprogramm steht. Dann gelangt dieses Mahlgut von einer Big-Bag-Entleerstation aus in einen Mischtrichter, wird hier mit dem ebenfalls zugeführten Randstreifen-Mahlgut aus der laufenden Produktion homogen gemischt und anschließend dem Materialstrom am Extrudereinzug zudosiert. Der Mischtrichter ist so ausgelegt, dass der Extruder störungsfrei mit einem Mahlgutstrom von bis zu 200 kg/h betrieben werden kann.
Zur prozesssicheren Förderung des klebrigen TPO-Mahlguts sind mehrere Besonderheiten realisiert worden, beginnend bei der stärkeren Drehmomentauslegung der Mischschnecke im Mischtrichter. Auch das Austragen des Materials aus dem Trichter erfolgt mit einer Austragsschnecke, also quasi dosiert, bevor es dann mit einem Saugfördersysten in Rohrleitungen zur Dosierstation transportiert werden kann. Das gleiche gilt für den Materialaustrag an der Big-Bag-Entleerstation. Die Materialvorratsbehälter für das Mahlgut – bei ProTec Polymer Processing sind dies Spezialbehälter mit asymmetrischen Wänden – auf der Dosierstation, dem Mischtrichter und der Big-Bag-Befüllstation erhielten zusätzlich Auflockerungsrührwerke, um das sehr leichte (Schüttgewicht von lediglich etwa 150 g/l) und zugleich zum Verkleben neigende Mahlgut kontinuierlich rieselfähig zu halten. – Und eine weitere Besonderheit der installierten Mahlguthandling-Ausstattung ist, dass Mischtrichter, Befüll- und Entleerstation für die Big-Bags doppelt vorhanden sind: einmal für alle hellen und einmal für alle dunklen Materialchargen, um einen Farbwechsel schnell und mit möglichst geringem Materialverlust realisieren zu können.
Hohe Dosierpräzision, kurze Reaktionszeiten
Das gravimetrische Dosier-und Mischsystem Somos Gramix S9 eignet sich für die Versorgung überfüttert oder unterfüttert betriebener Extruder, kontinuierlicher Fertigungsprozesse in der Coextrusion oder auch Anwendungen in der Blasformtechnik mit einer längshomogenen Materialmischung und Durchsätzen bis zu 2.400 kg/h. Mit der im System realisierten Wägeelektronik lassen sich auch kleine Additivmengen von lediglich 200 g/h – das entspricht rund drei Gramm pro Minute – prozessstabil mit einer Genauigkeiten von ± 1 % dosieren (bei größeren Durchsätzen sogar bis zu ± 0,5 %). Schnelle Wägeprozesse und kurze Wägeintervalle ergeben kurze Kommunikations- und Reaktionszeiten. Hierdurch lassen sich selbst kurzfristige Durchsatzschwankungen der Verarbeitungsmaschine schnell korrigieren. Das erlaubt beispielsweise das Anfahren eines Extruders mit geringem Materialverlust; das schnelle Erkennen von Ausreißern hat insgesamt weniger Produktionsabfall zur Folge.
Die Steuerung des Dosiersystems wird komfortabel über einen Touchscreen bedient und bietet vielfältige Anzeige- und Auswertefunktionen. Aktuelle Prozesszustände der Dosieranlage werden intuitiv erfasst, Störungen und eventuell auftretende Fehler als Klartext angezeigt. Die Gramix-Steuerung erkennt automatisch auch die in den einzelnen Dosierstationen eingesetzten Dosierschnecken. Bei einem Schneckenwechsel – beispielsweise zur Erhöhung der Durchsatzleistung – erfolgt dadurch die Korrektur der Förderwerte in wenigen Sekunden. Vermieden werden hierdurch Fehler in der Mischungszusammensetzung.
