Die Wema GmbH aus Lüdenscheid sieht sich selbst in einer Symbiose mit dem Kunststoff-Maschinenbau bzw. mit den Kunststoff verarbeitenden Betrieben. Der thermische Aufschluss der Werkstoffe erfolgt mit Hilfe von elektrischen […]
Die Wema GmbH aus Lüdenscheid sieht sich selbst in einer Symbiose mit dem Kunststoff-Maschinenbau bzw. mit den Kunststoff verarbeitenden Betrieben. Der thermische Aufschluss der Werkstoffe erfolgt mit Hilfe von elektrischen Widerstandsheizelementen, die in unterschiedlichsten Ausführungen hergestellt werden. Seit der Jahrtausendwende hat sich der inhabergeführte Betrieb vornehmlich auf Anwendungen in der Extrusionstechnik spezialisiert. Bei der Neukonstruktion von Verarbeitungsextrudern steht die effektive Auslegung der Beheizung bzw. Kühlung des Extruderzylinders oft nicht so sehr im Fokus wie beispielweise die Schneckengeometrie oder der Antrieb.
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- In der Standard-Heiz-Kühlkombination HK211…
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- …sind mehrere schmale Keramikheizbänder von einem Blech-Gehäusemantel umgeben. (Fotos: Wema)
Zweifelsohne ist aber eine exakte Temperaturführung der Schmelze bis zum Eintritt in das formgebende Werkzeug von großer Bedeutung für die Produktqualität. Die Anforderungen sind dabei sehr unterschiedlich: Für einige Prozesse reichen Standard-Heiz-Kühlkombinationen, bei denen mehrere, schmale Keramikheizbänder von einem Blech-Gehäusemantel umgeben sind, im Zusammenspiel mit Niederdruckventilatoren aus, um den eingestellten Temperaturwert zu erreichen und zu halten.
In der KH214-KE300 sorgen flexible Aluminium-Kühlelemente für eine deutliche Erhöhung der Luft-Kühlleistung. (Wema)
Für Prozesse, die eine hohe Friktionswärme mit sich bringen, ist aber nach der Aufheizphase oftmals eine leistungsstarke Luftkühlung sehr wichtig, um den Teil der Friktionswärme schnell abzuführen, der über den eingestellten Sollwert hinausgeht. Hier zeigen Vollkeramikheizbänder aus einer wärmeleitfähigen Oxidkeramik mit rückseitig angebrachten Kühlrippen sehr gute Ergebnisse, weil bereits über die Heizbandfläche die Luftkühlung wirksam wird.
Extreme Anforderungen an die Kühlleistung wie beispielsweise bei der Extrusion von PVC-Rohren oder Profilen erfordern den zusätzlichen Einsatz von flexiblen Aluminium-Kühlelementen mit denen eine deutliche Erhöhung der Luft-Kühlleistung erzielt werden kann. Ohne weitere Kosten für eine Form oder ein Werkzeug kann hiermit jeder Durchmesser in unterschiedlichen Breiten bedient werden.
Ist bei größeren Extruderzylindern eine dauerhaft formschlüssige Anlage der Heizsysteme am Zylinderumfang nicht gewährleistet, kann es zur Beschädigung der Heizelemente kommen. (Foto: Wema)
Bei größeren Extruderzylindern ist eine dauerhaft formschlüssige Anlage der Heizsysteme am Zylinderumfang von großer Wichtigkeit. Wird das nicht gewährleistet, so ergibt sich eine ungleichmäßige Beheizung oder Kühlung des Zylinders und es kann sogar zur Beschädigung der Heizelemente kommen, weil das Regelsystem z. B. einen entstehenden Luftspalt zwischen Heizelement und Zylinder nicht erkennt und dabei das Heizelement unter Volllast setzt, aber trotzdem die Solltemperatur am Messpunkt nicht erreicht wird. Dies kann zur völligen thermischen Zerstörung der Heizelemente führen. Besonders anfällig für diese Problematik sind hier Systeme, bei denen die Heizwiderstände in Aluminium eingebettet sind.
Heiz-Kühlkombination HK218 vollisoliert mit eloxiertem Blech. (Foto: Wema)
Der hohe Wettbewerbsdruck bei der Herstellung von Massenartikeln wie z. B. Verpackungsfolien oder auch Produkten für die Bauindustrie sowie die Forderung nach der Reduzierung des CO2-Footprints haben dazu geführt, dass bei den Extruder-Heizsystemen vermehrt vollisolierte Ausführungen gefordert sind, die gemeinsam mit Konvektionsklappensystemen zur Vermeidung von Wärmeverlusten beitragen. Dies geht einher mit der Verringerung von Einschaltdauern der Heizelemente und der geringeren Wärmebelastung der Umgebung – nicht nur während der Produktion, sondern vor Allem auch in Aufheiz- und Stillstandphasen, was letztlich dem Betreiber der Extrusionsanlage eine zum Teil deutliche Energieeinsparung bringt.
Daher können sich Investitionen in neue, zeitgemäße Heiztechnologie unter Umständen bereits in kurzer Zeit amortisieren.
Flexibles Isoliersystem Isowema. (Foto: Wema)
Seit Mitte der 1990iger Jahre hat Wema das flexible Isoliersystem Isowema erfolgreich in die kunststoffverarbeitende Industrie eingeführt. Vornehmlich im Spritzgießbereich erfolgten sehr viele Nachrüstungen an den Zylinderheizungen der Maschinen und führen bis heute zu teils erheblichen Einsparungen. Willkommene Nebeneffekte sind darüber hinaus die Reduzierung der Abstrahlwärme in die Produktionshallen sowie die Verbesserung des Berührungsschutzes gegen Verbrennungen. An neuen Spritzgießmaschinen sind diese Systeme heute quasi Stand der Technik und werden oft werksseitig mitgeliefert.
Auch den oft sehr viel komplexeren Anforderungen an die Isolierungen für Extrusionsanlagen stellt sich Wema erfolgreich. Für die passgenaue Anfertigung werden entweder klassische Maßaufnahmen per Hand beim Kunden durchgeführt, oder die Auslegung erfolgt auf der Basis von 3D-Daten, welche bei der Konstruktion neuer Extrusionsanlagen und Schmelzeleitungen verfügbar sind.
