Effizienzsteigerung ist der zentrale Fokus der Forschungs- und Entwicklungsarbeit von Coperion im Bereich der Doppelschneckenextrusion. Auf der K 2025 stellt das Unternehmen diese Strategie auch in den Mittelpunkt seines Messeauftritts. In Halle 14, Stand 14B19, präsentiert Coperion einen Doppelschneckenextruder ZSK 58 Mc18 mit 58 mm Schneckendurchmesser, der bei geringem Energieverbrauch und hohem Automatisierungsgrad Durchsätze von bis zu 2.500 kg/h erzielt.
Zudem präsentiert Coperion an Stand 14B19 einen STS 35 Mc11 Doppelschneckenextruder, der speziell für die Herstellung von Masterbatch verbessert wurde. In seinem Recycling-Pavillon FG/CE07 auf dem Außengelände präsentiert Coperion den Mehrwert seiner Doppelschneckenextruder beim Recycling von Kunststoffen. Zu sehen sein wird dort der von Coperion entwickelte und zum Patent angemeldete ZSK FilCo Filtrationscompounder.
ZSK und STS: Bewährte Hochleistungsextruder
Die Doppelschneckenextruder ZSK und STS von Coperion zeichnen sich durch ihre hohe Leistungsdichte aus. Beide Baureihen besitzen ein sehr hohes Drehmoment: Das des ZSK Mc18 liegt bei 18 Nm/cm3, das des STS Mc11 bei 11,3 Nm/cm3. Das Drehmoment wird über das Getriebe und die Schneckenwellen direkt auf die rotierenden Doppelschnecken im Verfahrensteil übertragen. So lassen sich mit dem ZSK und dem STS bei Compoundier- und Aufbereitungsprozessen mit hohem Energiebedarf wirtschaftlich und energieeffizient sehr große Durchsätze erzielen. Darüber hinaus ist die Compoundqualität – bedingt durch den hohen Füllgrad – herausragend. Zusammen mit der hohen Automatisierung der beiden Extruder sind die Kosten pro produziertem Kilo Compound gering und der Return on Investment schnell erreicht. Die Extruder sind sehr robust und zuverlässig, die Anlagenverfügbarkeit sowie der OEE-Wert (Overall Equipment Effectiveness) sind äußerst hoch.
Coperion präsentiert den ZSK 58 Mc18 mit neuen Schneckenelementen. Diese wurden speziell für die Verarbeitung von Füllstoffen entwickelt. Sie reduzieren den Verschleiß in der Aufschmelzzone und ermöglichen gleichzeitig Durchsatzsteigerungen. Der auf der Messe ausgestellte STS 35 Mc11 eignet sich insbesondere für die Produktion anspruchsvoller Masterbatches. Er erzielt Durchsätze von bis zu 300 kg/h. Seine dichtkämmenden Doppelschnecken sichern eine absolut gleichmäßige Verteilung der Rezepturbestandteile und ermöglichen eine effektive Selbstreinigung im Verfahrensteil. Die kompakte Bauweise und die glatten Maschinenelemente erleichtern die Reinigung und Wartung bei Rezepturwechseln. Der STS 35 Mc11 zeichnet sich durch seine sehr hohe Prozessstabilität und sein attraktives Preis-Leistungsverhältnis aus. Er wird zusammen mit einem volumetrischen AccuRate Series 602 Dosierer von Coperion ausgestellt.
Lifecycle-Manager: Vorausschauende Planung von Wartungsarbeiten
Coperion hat seine digitale Plattform C-BEYOND, die die Betriebsdaten seiner Extruder erfasst und darstellt, um neue, smarte Features erweitert. C-BEYOND stellt in Echtzeit aufschlussreiche Auswertungen zu den Leistungskennzahlen (KPIs) einer Produktionslinie, beispielsweise Verfügbarkeit, Produktionsmenge und Produktqualität, zur Verfügung. Der Produktionsverlauf wird detailliert dokumentiert und der Energieverbrauch sowie die CO2-Emission pro produziertem Kilogramm Compound ermittelt. Im Overall Equipment Effectiveness Tool (OEE-Tool) wird die Effizienz einer Anlage in Echtzeit dargestellt, sodass der Betreiber bei Abweichungen schnell reagieren kann.
Neu bei C-BEYOND ist der Lifecycle-Manager. Er ermöglicht eine vorausschauende Planung von Instandhaltungsmaßnahmen und steigert damit den OEE einer Anlage. Im Lifecycle-Manager werden für sämtliche Aggregate und Bauteile eines Coperion-Extruders basierend auf den Betriebsstunden und der Leistung die anstehenden Wartungs- und Reparaturarbeiten errechnet und frühzeitig gemeldet. Steht beispielsweise für das Getriebe in näherer Zukunft ein Service an, löst C-BEYOND eine Benachrichtigung aus.
Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten lassen sich mit dem Lifecycle-Manager einfach bündeln und vorausschauend terminieren, sodass sie die hohe Produktivität der Coperion-Extruder nur minimal beeinträchtigen. Wurde eine Servicemaßnahme erfolgreich durchgeführt, wird diese in C-BEYOND dokumentiert und ist zusammen mit einem Bericht jederzeit einsehbar. So entsteht über die Jahre für jedes Aggregat eine aufschlussreiche Wartungshistorie. Der Lifecycle-Manager hat sich bei mehreren Pilotanlagen in der Praxis bereits bewährt. Kunden von Coperion konnten mithilfe des neuen Tools den OEE ihrer Anlage signifikant verbessern.
Condition Monitoring: Betriebszustand von ZSK Extrudern in Echtzeit
Am ZSK 58 Mc18 zeigt Coperion auf der K das neue Condition Monitoring System. Dieses überwacht mithilfe von Sensoren an Motor, Getriebe und Verfahrensteil kontinuierlich Schwingungen am Extruder und den Ölzustand des Getriebes. Erste Anomalien im Betrieb werden frühzeitig erkannt. Im Rahmen eines Service Agreements übernimmt Coperion remote die Überwachung und Auswertung der erfassten Daten und gibt Handlungsempfehlungen. So lassen sich Serviceeinsätze vorausschauend durchführen und ungeplante Stillstände minimieren. Das Condition Monitoring System kann sowohl in neue als auch bestehende Anlagen integriert werden und hat sich bereits mehrfach in der Praxis bewährt.
Dass sich der ZSK Extruder nicht nur für das Compoundieren, sondern auch für das Recycling von Kunststoff eignet, zeigt Coperion auf der K in seinem Recycling-Pavillon FG/CE07 auf dem Außengelände. Im Gegensatz zu den im Kunststoff-Recycling weit verbreiteten Einscheckenextrudern zeichnet sich der ZSK durch sein sehr intensives Mischverhalten, seine starke Entgasungsleistung und den hohen mechanischen Energieeintrag aus, der kurze Verweilzeiten im Verfahrensteil ermöglicht. Die Produktverarbeitung erfolgt sehr energieeffizient und schonend. Beim Recycling von Post-Consumer- und Post-Industrial-Abfällen werden sehr gute Produktqualitäten bei gleichzeitig hohen Durchsätzen von bis zu 25 t/h erzielt.
Dies zeigt sich beispielsweise beim Recycling von expandierbarem Polystyrol (EPS). Der ZSK Doppelschneckenextruder produziert erstklassige EPS-Qualitäten – in den Herstellungsprozess können ohne Kompromisse bei der Endproduktqualität bis zu 30 Prozent Altware zugegeben werden. Ähnlich ist es bei PET: PET, das mit Bottle-to-Bottle-Anlagen von Coperion rezykliert und im SSP (Solid State Polykondensation)-Reaktor aufkondensiert wird, ist von der europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und von der U.S. Food and Drug Administration (FDA) für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen sowie Brand Owner Approved.
Eine der Bottle-to-Bottle-Referenzanlagen von Coperion erzielt mit einem ZSK 133 Mc18 Durchsätze von 6.500 kg/h. Durchsatzraten von bis zu 10 t/h sind mit der Coperion-Lösung möglich. Mit dem ZSK FilCo zeigt Coperion auf der K eine besondere Ausführung seiner Recyclingextruder: Der Filtrationscompounder ermöglicht das Filtern von Rezyklat und das Compoundieren in einem Prozessschritt. Der Platzbedarf ist im Vergleich zu zweistufigen Produktionsanlagen deutlich geringer. Der Altkunststoff wird nur einmal aufgeschmolzen. Auf diese Weise werden sehr energieeffizient hohe Compoundqualitäten erzielt.
