< Previous Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 58 Plasticpreneur entwickelt und produziert Gesichtsschutz Das junge Social Start-up „plasticpreneur by doing circular“ entwickelte innerhalb von 48 Stunden Schutzausrüstung (Face Shields) und bietet ei- gens entwickelte Small-Scale Produktionsmaschinen zur lokalen selbst- ständigen Herstellung weltweit. Ein Team aus Designern, Entwicklern und Makern setzt sein Know-how und seine Tools aktuell dafür ein, Lösungen zu entwickeln, um Menschen lokal und weltweit vor der Covid-19-Ausbreitung zu schützen. Lösung #1 Face Shield: Innerhalb von 48 Stunden wurde eine „Face Shield”-Schutzmas- ke designt, ein Prototyp entwickelt und kann ab sofort hergestellt werden: l regional produziert in Österreich l fair und sozial – für jede verkaufte Face Shield, wird eine zusätzliche für Menschen in Not produziert! l CE zertifiziert l aus recyceltem Kunststoff l nicht freigegeben nach Medizinpro- dukterichtlinie l die entwickelte Spritzgussform wird OPEN SOURCE weltweit kostenlos zum Download bereitgestellt Plastikmüll kann geschreddert und in neue Formen (etwa für Face Shield-Rahmen) gepresst werden. plasticpreneur entwickelte innerhalb von 48 Stunden Schutzausrüstung (Face Shields). Lösung #2: Produktions-Kits: Mit dem Produktions- Kit kann Plastikmüll geschreddert und in neue Formen (wie bspw. ein Face Shield Rahmen) gepresst werden – so können dringend benötigte Produkte di- rekt lokal hergestellt werden. COVID-19 Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 59 www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift. at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeit schrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff- zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunst stoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www. kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift. at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoffzeit www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoffzeit www.kunststoff-zeitschrift.at www. kunststoffzeit www.kunststoff-zeitschrift.at www.kunststoffzeit www.kunststoff- Aktuelle Informationen unter www.kunststoff-zeitschrift.at COVID-19 Lösungen für Herausforderungen vor Ort, um dringend benötigte Produkte direkt lokal herstellen zu können. Fotos und Grafiken: plasticpreneur plasticpreneur plasticpreneur entwickelt, produziert und vertreibt simple Small-Scale Kunststoffrecyclingmaschinen und vermittelt Social Entrepreneurship Kompetenzen, mit denen Kunst- stoffabfälle in neue Produkte transformiert werden können. Diese Kombination ermöglicht die Entstehung innovativer Produkte, Bewusstseinsbildung und die Gründung neuer Social Businesses auf der ganzen Welt. Mit einfachen Maschinen und Formen können überall simple Recycling-Werkstätten aufgebaut und Produkte aus recyceltem Kunststoff hergestellt werden. Die Maschinen können problemlos weltweit im Paketversand versendet und ohne umfangreiche Schulung in Betrieb genommen werden. plasticpreneur bietet alle notwendigen Informati- onen und Unterstützung für den raschen Start. www.plasticpreneur.com Herstellung: 1 (hand- oder motorbetriebener) Shredder + 1-2 Spritzgussmaschine(n) + Face Shield Form = bis zu 50 Face-Shields pro Stunde Transparente Schilder: können entweder von plasticpre- neur bezogen werden ODER selbst aus 2-Liter PET-Flaschen ausgeschnitten werden. Und was passiert danach damit? Mit den Maschinen können eine Vielzahl an Produkten herge- stellt werden! Gemeinsam werden Lösungen für Herausforde- rungen vor Ort entwickelt – bereits entwickelt und im Einsatz: l Schulartikel (Lineale, Rechenschieber, Schultaschen) l Haushaltsgegenstände (Becher, Schüsseln, Wäscheklam- mern) l Baumaterialien (Bodenfliesen, Dachziegel, Dachrinne) l weitere: Spiele, Karabiner, Türknöpfe „Eine globale Krise erfordert unserer Ansicht nach auch globale Lösungen – gerade jetzt, sollten wir über unsere (Landes)Grenzen hinaus, auch an die Menschen denken, die komplett ungeschützt sind und vor dem Nichts stehen!“ Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 60 COVID-19 Die Corona-Krise hat Europa und einen Großteil der Welt fest im Griff. Steigende Infizierten-Zahlen und auch Berichte über neue Todesopfer gehören inzwischen schon fast zur Tagesordnung. Außerdem wird im- mer wieder berichtet, dass in den Krankenhäusern und ähnlichen Einrichtungen, die erforderlichen Schutzausrüstungen immer knapper werden und dabei vor allem auch die Schutzmasken. Viele Unternehmen, denen es möglich ist, stellen ihre Produktion um und produzieren ver- schiedenste Schutzausrüstungen. Im Gegensatz zu den ganz einfachen Masken, wie hier auf diesem Bild zu sehen, bieten diese, die bald mit einem Haidlmair-Werkzeug produziert werden, einen höheren Schutz und kön- nen wiederverwendet werden. Foto: Adobe Stock Haidlmair Schutzmasken-Werkzeug im Eiltempo So auch ein deutscher Kunde von Haidl- mair. Dieser Kunde möchte in Kürze eine neuartige Schutzmaske produzie- ren und hat dafür ein Werkzeug beim Nußbacher Werkzeugbauspezialisten geordert. Bei diesem Produkt handelt es sich um eine zweiteilige Maske aus dem Kunststoffmaterial TPE (thermopla- stische Elastomere) zwischen deren bei- den Hälften man einfach ein Filtermate- rial einlegen kann, je nach Anforderung kann das ein normales Taschentuch oder ein hochwertiges Material sein. Bei Haidlmair bemüht man sich nun in Rekordzeit das Werkzeug fertig zu stel- len, damit der Kunde möglichst rasch mit der Produktion starten kann. Dazu Geschäftsführer Mario Haidlmair: „Wir versuchen unser Bestes, damit auch wir einen kleinen Beitrag zur Bewältigung dieser Corona-Krise und zum Schutz der Personen leisten, die wir im Moment dringender denn je benötigen.“ Wie bei fast allen Unternehmen hat es auch bei Haidlmair einige gravie- rende Einschnitte und Veränderungen im Unternehmen gegeben. Der Großteil der Angestellten, die nicht direkt in der Produktion tätig sind, hat auf Home-Of- fice umgestellt. Auch die neue Kurzar- beitsregelung wurde für einige Arbeit- nehmer in Anspruch genommen. Ziel ist es alle Mitarbeiter, die zu Beginn der Krise bei Haidlmair tätig waren, auch nach der Bewältigung dieser weiter be- schäftigen zu können. In der Produktion wird aber weiter- hin weitestgehend „normal“ gearbeitet, wenn auch natürlich unter genauester Einhaltung aller Schutzmaßnahmen. „Wir produzieren viele Werkzeuge für den Lager- und Logistikbereich und hier besonders für die Kreislaufwirtschaft des Lebensmittelhandels, wie Kisten für Gemüse oder Obst, genauso wie Ge- tränkekisten. Und da diese Produkte im Moment besonders gefragt sind, wer- den auch mehr Kisten benötigt. Und um diese herstellen zu können, werden unsere Werkzeuge gebraucht“, erklärt Mario Haidlmair die Gründe, warum man bei Haidlmair nicht dem Beispiel anderer produzierender Betriebe ge- folgt ist und die Produktion gänzlich ein- gestellt hat. www.haidmair.com Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 61 COVID-19 Engel hat die Produktion, Fertigung und Montage in seinen österreichi- schen Werken wieder aufgenommen. Planmäßig konnten die beiden Maschinenwerke Schwertberg und St. Valentin sowie das Roboterwerk Dietach nach den Osterfeiertagen hochgefahren werden. Auch in den Büros wird zum Teil wieder vor Ort gearbeitet. Engel hatte Mitte März ent- schieden, die Produktion, Fertigung und Montage in seinen österreichi- schen Werken zu unterbrechen, nachdem die Zahl an Neuinfektionen im regionalen Umfeld der Werke stark angestiegen war. Engel produziert wieder uneingeschränkt Stammsitz in Schwertberg. Fotos: Engel Gemeinsam mit dem Engel-Health- Team hat die Geschäftsführung Rah- menbedingungen und Verhaltens- richtlinien entwickelt, die in allen Abteilungen ein sicheres Arbeiten er- möglichen. Sie basieren auf den Emp- fehlungen und Regelungen der Behör- den und wurden an die Anforderungen in den unterschiedlichen Arbeitsbe- reichen angepasst. So wurden zum Bei- spiel durch eine Staffelung der Arbeits- und Pausenzeiten die Personenströme begrenzt und die Sitzplätze in den Bü- robereichen neu angeordnet, um auch hier den Mindestabstand von 1,5 Me- tern zu anderen Personen sicher einhal- ten zu können. Engel stellt seinen Mitar- beitern Schutzmasken zur Verfügung, hat die Reinigungsintervalle verkürzt und sorgt dafür, dass häufig frequen- tierte Einrichtungen und Betriebsmittel regelmäßig desinfiziert werden. Engel hatte Mitte März entschieden, die Produktion, Fertigung und Monta- ge in seinen österreichischen Werken zu unterbrechen, nachdem die Zahl an Neuinfektionen im regionalen Um- feld der Werke stark angestiegen war. Vertrieb, Service inklusive Hotline und Ersatzteilabteilung sowie die Anwen- dungstechnik standen den weltweiten Engel Kunden durchgehend uneinge- schränkt zur Verfügung. Nach wie vor arbeiten viele Mitarbeiter von zu Hause aus. Mit der Maßnahme leistete Engel einen wichtigen Beitrag, die Ausbrei- tung des Virus in Österreich zu ver- langsamen. Seit dem 14. April werden in Österreich auch im Alltagsleben die Einschränkungen schrittweise gelo- ckert. In China und Korea kehrt zunehmend Normalität ins tägliche Leben zurück. Die Produktionswerke von Engel in Asien ar- beiten im Normalbetrieb. Engel hatte von Beginn an alle von den Regierungen der beiden Länder vorgegebenen und empfohlenen Maßnahmen zur Verlang- samung der Ausbreitung von Covid-19 streng umgesetzt und konnte damit die Auswirkungen der Pandemie auf seine Werke klein halten. www.engelglobal.com Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 62 COVID-19 Wittmann Battenfeld und Mack Bügel und Bänder für Gesichtsschutz Rainer Weingraber, Geschäftsführer Wittmann Battenfeld, Stefanie Bettel, Geschäftsführerin Mack, Patrick Scheibenreiter, Gewerblicher Geschäftsführer und Prokurist Mack, mit COVID-19 Gesichtsschutz. Foto: Mack Die Firma Mack in Altenmarkt an der Triesting, Niederösterreich, beliefert seit Jahrzehnten eine Vielzahl von Branchen mit hochwertigen Teilen und Baugruppen aus Kunststoff. Zu den neuesten Produkten des Unternehmens gehört eine Covid-19 Gesichtsmaske, die Augen, Nase und Mund schützt. Bügel und Bänder für dieses Produkt werden mit Spritzgießmaschinen von Wittmann Battenfeld gefertigt. Die Firma Mack ist ein familienge- führtes Unternehmen mit langer Tra- dition. Das Unternehmen wurde 1988 vom Vater der heutigen Eigentümerin und Geschäftsführerin, Stefanie Bet- tel, gekauft. Seit 1998 wird am heutigen Standort in Altenmarkt produziert. Das Leistungsspektrum reicht vom hausei- genen Formenbau über den Spritzguss bis hin zur Veredelung, Endmontage und Verpackung der Produkte. Die Kunden des Unternehmens schät- zen neben der Qualität der Produkte vor allem dessen hohe Flexibilität. Zur Fer- tigung seiner Kunststoffteile setzt Mack in Summe 18 Spritzgießmaschinen im Schließkraftbereich von 220 bis 1800 kN ein, 15 davon von Wittmann Battenfeld. Verarbeitet werden technisch hochwer- tige Kunststoffe, darunter auch thermo- sensitive und biologisch abbaubare Materialien. Mack beliefert eine Vielzahl an Bran- chen, primär in Österreich, aber auch über die Landesgrenzen hinaus, da- runter die Gartentechnik, zum Beispiel mit Teilen für Rasenmäher und Motor- sägen, die Möbelbranche, die Bauindu- strie, den Handel sowie verschiedenste Bereiche der Medizintechnik. Unter anderem produziert das Unter- nehmen eine Gesichtsmaske, die sich für alle Anwendungen mit geringem Si- cherheitsabstand eignet, und Augen, Nase und Mund des Trägers schützt. Mit diesem Gesichtsschutz leistet Mack einen wesentlichen Beitrag im Kampf gegen Covid-19. Der Covid-19-Gesichts- schutz zeichnet sich durch seinen hohen Tragekomfort, unter anderem aufgrund seines geringen Gewichts von nur rund 68 Gramm aus. Ab Mai werden die Co- vid-19-Masken auch individuell be- schriftbar sein. Die Masken werden nicht nur an österreichische Kunden verkauft, sondern weltweit vertrieben. Im deutschsprachigen Raum können die Masken unter anderem über ein von Mack eigens eingerichtetes Webportal www.mack-gesichtsschutz.at bezogen werden. Bei Mack freut man sich über die hohe Nachfrage nach den Masken, die aufgrund einer Erweiterung der Ka- pazitäten gut bedient werden kann. Die Covid-19-Masken bestehen aus einem Bügel und Bändern sowie einem Visier. Bügel und Bänder werden auf Spritzgießmaschinen von Wittmann Battenfeld gefertigt. Die Bänder wer- den mit einer hydraulischen Maschi- ne der HM-Baureihe produziert. Für die Herstellung der Bügel kommt eine Ma- schine der servohydraulischen Smart- Power-Reihe mit einer Schließkraft von 600 kN, ausgestattet mit einem Anguss- picker WP80 von Wittmann zum Einsatz. Die Maschinen der SmartPower Reihe zeichnen sich durch geringe Aufstell- maße, Sauberkeit, Geräuscharmut, niedrigsten Energieverbrauch durch modernste Servohydraulik und höchste Reproduzierbarkeit aus. Die Zusammenarbeit zwischen Witt- mann Battenfeld und Mack besteht mitt- lerweile seit über 25 Jahren. Neben Ma- schinen liefert Wittmann Battenfeld auch Peripheriegeräte an die Firma Mack. Neben der Qualität der Maschi- nen legt Mack vor allem auf langfri- stigen Service wert. Die Maschinen der SmartPower-Reihe überzeugen Pa- trick Scheibenreiter, Gewerblicher Ge- schäftsführer und Prokurist der Firma Mack, unter anderem auch aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz und ihrer Kompaktheit: „Mit unserer Produktions- fläche müssen wir haushalten. Daher kommt uns die geringe Stellfläche der SmartPower Maschinen sehr entge- gen.“ www.wittmann-group.com www.mack.co.at Covid-19-Gesichtsmaske. Foto: Wittmann Battenfeld Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 63 COVID-19 Auf Grund der derzeitigen Notsituati- on während der Covid-19-Krise hat der Kunststoffverarbeiter Eremit GmbH aus dem niederösterreichischen Ort Wil- dungsmauer eine einfache und vor allem schnelle Lösung für den Schutz des Gesichtes entwickelt. Der Gesichtsschutz bietet klare Vor- teile: l durch das glasklare Material ist das Gegenüber sichtbar l schützt das Gesicht l individuell anpassbar an jede Kopf- größe l schützt den Benutzer und die Umge- bung. Ein transparentes Visier aus PET/ PVC mit einer Stärke von 0,4 bis 0,8 mm schützt vor Spritzern, Niesen etc. und beeinträchtigt dabei nicht die Beweg- lichkeit des Kopfes. Der Gesichtsschutz Eremit Gesichtsschutz mit individuell einstellbarem Kopfband Fotos: Eremit ist durch das geringe Gewicht und der einfachen Handhabung angenehm zu- tragen und bietet den vollen Durch- blick. Der Gesichtsschutz ist auf Wusch auch mit individuellem Aufdruck be- stellbar. Für nähere Informationen ist die Firma Eremit persönlich unter office@eremit-display.at oder +43 2163 2381 erreichbar. www.eremit-display.at Ausgabe Mai/Juni 2020 Schwerpunktthema Medizintechnik Redaktionsschluss: 10. Juni 2020 Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 64 COVID-19 Welche Folgen hat die Coronakrise für die Verpackungsbranche? Interview mit Manfred Tacker, Fachbereichsleiter Verpackungs- und Ressourcenmanagement an der FH Campus Wien Die Coronapandemie hat weitrei- chende Auswirkungen auf das Leben von Millionen von Menschen. Durch die Einschränkung der Kontakte auf ein Minimum verändern sich nicht nur Arbeitsalltag und Mobilität, son- dern auch das gesellschaftliche Leben ganz maßgeblich. Über mögliche Aus- wirkungen dieser Situation auf die Verpackungsbranche hat Alexandra Dittrich, Senior PR & Corporate Com- munications Expert bei ALPLA, mit Univ.-Doz. Mag. Dr. Manfred Tacker, Fachbereichsleiter Verpackungs- und Ressourcenmanagement an der FH Campus Wien, gesprochen. Herr Tacker, viele Länder haben rigo- rose Maßnahmen zur Eindämmung der Verbreitung des Coronavirus ge- troffen. Statt im Restaurant zu Abend zu essen, kochen wir nun zu Hause und den After-Work-Drink genießt man nicht in der Bar, sondern auf der Couch. Viele Konsumenten verzichten auf den täglichen Einkauf und gehen maximal einmal wöchentlich in den Supermarkt. Selbst wenn man Ham- sterkäufe außen vor lässt – das alles stellt doch das Konsumentenverhal- ten ganz ordentlich auf den Kopf. Ja, und damit rücken wichtige Funkti- onen von Verpackungen wieder mehr in den Fokus der Konsumenten. Ins- besondere Hygiene und Haltbarkeit haben jetzt einen hohen Stellenwert. Kurzfristig betrachtet kann man von einer Art Trendumkehr sprechen: Wo der Handel zuletzt auf Verpackungen verzichtet hat, werden sie auf einmal wieder eingesetzt, um Lebensmittel vor Kontamination zu schützen, den sicheren Transport zu ermöglichen und eine optimale Haltbarkeit der Pro- dukte zu gewährleisten. Die Versorgung mit sauberem Trink- wasser ist in Europa weitgehend ge- sichert, aber das gilt ja nicht für alle Länder weltweit. Welche Verände- rungen sehen Sie am Getränkemarkt? In manchen Ländern geraten Mehr- wegsysteme unter Druck. Die Leute kaufen mehr Getränke ein und lagern insbesondere Mineralwasser auf Vor- rat ein. Mehrwegflaschen zirkulieren also langsamer und den Poolsyste- men fehlen die Flaschen zum Wieder- befüllen. In Deutschland haben Un- ternehmen Konsumenten schon dazu aufgerufen, leere Flaschen wieder zu- rückzubringen. Mit Einwegflaschen kann man rascher auf Nachfrage- schwankungen reagieren und den Bedarf in außergewöhnlichen Situati- onen flexibler decken. Werden sich die Folgen der Krise viel- leicht sogar auf die Verpackungsdis- kussion auswirken und diesem Top- Thema den Wind aus den Segeln nehmen? Der Trend zur Nachhaltigkeit bei Ver- packungen ist meiner Meinung nach sehr stabil, das wird auch die aktu- elle Krise nicht umkehren können. Aber Konsumenten erkennen jetzt in der Hygiene einen wichtigen Wert, der vorher nicht so dringlich war. Und Ver- packungen ermöglichen genau das – davon könnten bestimmte Verpa- ckungstypen durchaus profitieren. Gibt es auch Bereiche, in denen Sie langfristige Auswirkungen sehen? In den Bereichen Wertschöpfungsket- te und Liefersicherheit erwarte ich am ehesten ein langfristiges Umdenken. Regierungen und Unternehmen wer- den sich vermehrt damit auseinander- setzen, wie man Versorgungsketten krisenfester gestalten kann. Wer hätte vor einigen Wochen geschlossene Grenzen in der Europäischen Union für möglich gehalten? Das spricht für lokale Produktion und regionale Part- nerschaften. Gerade hier kann eine funktionieren- de Kreislaufwirtschaft einen Beitrag leisten. Wenn Wertstoffe im Kreislauf gehalten werden können, gebrauchte Verpackungen recycelt und wieder zu neuen Verpackungen verarbeitet werden können, dann reduziert das die Abhängigkeit von internationalen Rohstofflieferungen. Wenn das auf re- gionaler Ebene gut funktioniert, hat man die Ressourcenversorgung bes- ser unter Kontrolle und ist zum Beispiel nicht ausschließlich auf importiertes „Virgin Material“ angewiesen. Wie wir wissen, funktioniert das bei PET bereits, hier sind geschlossene Kreis- läufe mit den verfügbaren Technolo- gien gut machbar. Wenn man dieses Argument eines gut recycelbaren Ma- terials mit den ökologischen Vorteilen einer Verpackungslösung verknüpfen kann, wie das bei PET-Flaschen der Fall ist, dann dürfte das in Zukunft ein attraktives Gesamtpaket darstellen. Univ.-Doz. Mag. Dr. Manfred Tacker, Fachbereichsleiter Verpackungs- und Ressourcenmanagement an der FH Campus Wien. Foto: FH Campus Wien/Schedl Sie suchen neue Mitarbeiter? Sie suchen eine neue berufliche Herausforderung? Nutzen Sie den aktuellen Stellenmarkt auf unserer Homepage! www.kunststoff-zeitschrift.at/stellenmarkt In Zusammenarbeit mit Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 65 AR TIKEL EXTRUSION Innovationen bei der Extrusion von Schläuchen und Rohren * D r . - I n g . H e i n z G r o ß * Dr.-Ing. Heinz Groß Kunststoff-Verfahrenstechnik heinz-gross@t-online.de, www.gross-k.de Kalibrierung Schmelzeschlauch Düse Abbildung 1: Schmelzeschlauch, der aus einer Düse ausgetragen wird und in eine Kalibrierung einläuft Mit Rohrköpfen, die verbesserte verfah- renstechnische Eigenschaften besitzen, lassen sich die Qualität von Schläu- chen und Rohren verbessern, indem die Dickentoleranzen weiter reduziert werden können. Das führt dann einer- seits natürlich automatisch zu einem reduzierten Materialverbrauch in der Produktion. Andererseits wird gleich- zeitig auch die Kapazität der vorhan- denen Produktionslinien erhöht, sowie der erforderliche Personaleinsatz und die Erzeugung von Produktionsabfäl- len reduziert. Im Bereich des Baus von Extrusionsköpfen zur Herstellung von Schläuchen und Rohren sind nun in den letzten 10 Jahren innovative Lö- sungen entwickelt worden, mit denen Probleme, die bei den zur Zeit auf dem Markt verwendeten etablierten Lö- sungen vorhanden sind, überwunden werden konnten. Da es jedoch Neu- entwicklungen im Bereich der extrem konservativen Extrusion sehr schwer haben, Eingang in die betriebliche Pra- xis zu finden, sind sie nach wie vor nur in sehr wenigen Extrusionslinen im Ein- satz. Eine breite wirtschaftliche Verwer- tung lässt aus schwer nachvollzieh- baren Gründen immer noch auf sich warten. Nachfolgend werden diese ent- wickelten innovativen Kopfkonstruk- tionen im Detail beschrieben und die Vor- und Nachteile gegenüber den mo- mentan eingesetzten etablierten Lö- sungen diskutiert. Optimieren der Dicken- verteilung über dem Umfang eines Schmelzeschlauchs Bei der Extrusion von Schläuchen, Rohren wird jeweils ein Schmelze- schlauch aus einer Düse, die am Ende eines Extrusionskopfs angeschraubt ist, ausgetragen. Der Schlauch wird dann durch eine Kalibrierung gezogen und abgekühlt. Düsenzentrierung Um Schläuche oder Rohre mit einer möglichst konstanten Wanddicke über dem Umfang herstellen zu können, ist es erforderlich die relative Position zwi- schen der Düse und dem Kern, der fest mit dem Kopf verbunden ist, genau zu justieren. Die technische Lösung, um das bewerkstelligen zu können, sollte idealerweise vorrangig ein sehr fein- fühliges und auch reproduzierbares Ju- stieren der Düse ermöglichen. Beide zentralen Forderungen werden mit Justierschrauben Rohrkopf Rohrdüse Spalt zum Einstellen der relativen Position zwischen dem Kopf umd der Düse Schrauben zum Aufspannen der Düse auf den Kopf Flexringhülse Flexringschrauben zur Feinjustierung des lokalen Fließkanalspalts der Düse Abbildung 2: Rohrkopf mit einer Flexringhülse und einer konventionellen Zentriervorrichtung der aktuell im Markt verwendeten Lö- sung, bei der die Düse senkrecht zur Kernachse und parallel zur Dichtfläche zwischen der Düse und dem Kopf ver- schoben wird, nur sehr unbefriedigend erfüllt. Dazu besitzt der Kopf Zentrier- schrauben, die radial über dem Um- fang des Kopfs angeordnet sind. Abbil- Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 66 AR TIKEL EXTRUSION dung 2 zeigt ein Foto eines Rohrkopfs mit einer Flexringdüse, bei dem die Ju- stierschrauben radial angeordnet sind. Die Schrauben müssen zwangsläufig relativ groß dimensioniert sein, um die Reibungskraft in der Dichtebene zwi- schen dem Kopf und der Düse überwin- den und dann die Düse senkrecht zur Mittelachse des Kopfs beziehungsweise des Kerns verschieben zu können. Nachteilig bei dieser weltweit verwen- deten Zentrierlösung ist, dass: 1. sie bei der Montage nicht automa- tisch zentrisch auf den Kopf aufge- spannt werden kann, da die Düse Platz benötigt, um radial verschoben werden zu können. Deshalb muss die Düse nach dem Aufspannen vorzentriert werden, was Zeit und Personal erfordert. 2. die Düse von den Stellschrauben ein- gespannt ist. Soll die Düse verschoben wer- den, muss folglich erst einmal die Schraube, die der zu verstellenden Schraube gegenüberliegt gelöst werden, damit sich die Düse über- haupt verschieben lässt. Der Anlagenbediener merkt dabei nicht, ob sich nicht dadurch bereits die relative Position zwischen der Düse und dem Kern, der fest mit dem Kopf verbunden ist, geringfü- gig verändert. 3. große Kräfte benötig werden, um beim Verschieben der Düse die Rei- bungskräfte in der Dichtfläche zwi- schen dem Kopf und der Düse zu überwinden. Das erfordert zum Verstellen Schrauben mit einem großen Durchmesser und einer entspre- chend großen Gewindesteigung. Das wiederum verhindert eine feinfühlige Verstellung. Das führt weiterhin dazu, dass sich die Düse beim Verstellen erst dann bewegt, wenn die mit der Stellschraube aufgebrachte Kraft die mit Hilfe der Aufspannschrau- ben erzeugte Reibungskraft in der Dichtebene zwischen dem Kopf und der Düse überwunden hat. Dann springt die Düse ruckartig aus ihrer alten in eine neue Posi- tion, ohne dass der Maschinenbe- diener genau weiß, um welches Maß sich die Düse in die ge- wünschte Richtung bewegt hat. 4. Sich die letztendlich erreichte Düsen- position nur mit großem Aufwand mess- technisch ermitteln lässt, weshalb das auch nur in extremen Ausnahmefällen gemacht wird. Das führt dazu, dass nach jedem Reinigen des Kopfs die Anlage wieder aufwendig neu angefahren werden muss und die exakte Dü- senposition des letzten Produkti- onslaufs nie wieder exakt erreicht werden kann. Das erfordert Personal, kostet Zeit, Material und Energie und erzeugt zudem auch noch unnötigen Ab- fall, der in besonders ungünstigen Fällen auch noch als Sondermüll entsorgt werden muss. Bereits 2013 wurde ein Patent (DE 10 2012 022 409) auf einen Schlauchkopf mit einem trifunktionellen Bauteil erteilt. Die wichtigste Funktion dieses Bauteils besteht darin, den Fließkanal zwischen der Düse und dem Kopf erst einmal si- cher abzudichten. Es ermöglicht aber zusätzlich, dass die Düse in einem be- grenzten Winkel zur Mittelachse des Kopfs gekippt und dass sie auch noch axial verschoben werden kann. Diese verfahrenstechnisch wichtigen Funkti- onen werden mit einer einfachen me- tallischen Dichtlippe erreicht. Abge- dichtet wird über eine am Ende spitz ausgeführte Dichtlippe, die integraler Bestandteil der Düse ist, und die im zen- trischen Fall kreisförmig an der Innen- oberfläche des Fließkanals des Kopfs anliegt und abdichtet (Abb. 3). Wird die Düse leicht gekippt dann defor- miert sich die Dichtlippe minimal. Aus der kreisförmigen Berührungslinie zwi- schen der Düse und der Fließkanalo- berfläche wird dann streng genommen eine ovale Linie. Solange der Kippwin- kel nicht zu groß wird, deformiert sich die Dichtlippe dabei rein linear ela- stisch und die so wichtige Dichtfunktion bleibt erhalten. Im Gegensatz zur konventionellen Schiebelösung werden die beiden for- mulierten zentralen Anforderungen, die an eine Justierlösung gestellt werden, von der Kippdüse erfüllt. Eine Kippdü- se lässt sich erst einmal sehr feinfühlig und zielgerichtet justieren. Zwischen der Dichtlippe der Kippdichtung und der Innenoberfläche des Fließkanals des Kopfs existiert eine enge Passung. Luftkanal Dichtlippe Kippschrauben Düse wechselbarer Kern Das stellt konstruktionsbedingt sicher, dass Kippdüsen ausschließlich zen- trisch montiert werden können. Das Vor- zentrieren, das bei der etablierten kon- ventionellen Schieblösung notwendig ist, entfällt somit. Die Düse hat folglich zu Beginn der Justierung immer eine exakt gleiche zentrische Ausgangspo- sition. Da die Kräfte zum Kippen der Düse gering sind, können Stellschrau- ben mit einem kleinen Durchmesser und damit auch mit einer geringen Ge- windesteigung verwendet werden. Bei Schläuchen oder Rohren, die eine ge- ringe Wanddicke besitzen, reicht das in aller Regel nicht aus. Deshalb wer- den in diesen Fällen extra angefertigte Feinstgewindeschrauben mit einer Ge- windesteigung von nur 0,2 mm als Stell- schrauben verwendet, um eine extrem präzise Justierung, die in solchen Fällen notwendig ist, zu ermöglichen. Über den Drehwinkel der Schraube und über die Gewindesteigung weiß der Maschinenführer immer exakt, um wie viel er die Düse gekippt hat. Er kann dann auch die Änderung der Wanddi- ckenverteilung im Schlauch oder im Rohr der jeweiligen vorgenommenen Änderung des Kippwinkes zuordnen. Wenn sich nach einer Verstellung die Wanddickenverteilung gegenüber der vorherigen Situation verschlechtert hat, dann kann der Maschinenbedie- ner exakt zu der besseren Ausgangspo- sition zurückstellen, indem er die Stell- schraube wieder um den Stellwinkel seiner letzten Verstellung zurückdreht. Bei der etablierten Schiebelösung wird in aller Regel eine Wanddickenvertei- lung, die noch nicht völlig überzeugt, akzeptiert, da man befürchtet, dass durch einen weiteren Stellversuch die Wanddickenverteilung nicht verbessert sondern im Gegenteil sogar verschlech- tert wird. Ist das der Fall, kann es sehr Abbildung 3: Schnitt durch einen im SLM-Verfahren hergestellten Zweikanalkopf mit Wendelverteilerkanälen, der am Ende eine Kippdüse besitzt, die mit Hilfe der Stellschrauben leicht gekippt werden kann, wobei die spitz ausgeführte Dichtlippe den Fließkanal zwischen dem Kopf und der Düse abdichtet. Österreichische Kunststoffzeitschrift 3/4 2020 67 AR TIKEL EXTRUSION lange dauern, bis eine ähnlich „gute“ Wanddickenverteilung, wie sie vor der Verstellung existiert hat, wieder erreicht wird. Das liegt daran, dass nicht so fein- fühlig justiert werden kann, wie das er- forderlich wäre, und dass nie genau klar ist, um wie viel sich die Düse bei einem Justiervorgang tatsächlich ver- schoben hat. Ist einmal eine optimale relative Po- sition zwischen der Düse und dem Kern gefunden, kann die Stellung jeder ein- zelnen Stellschraube protokolliert wer- den. Auf diese Weise kann dann beim nächsten Anfahren der Anlage die Posi- tion der Düse wieder exakt reproduziert werden. Es muss der Einfahrvorgang folglich nicht nach jedem Reinigen des Kopfs oder nach jedem Dimensions- wechsel wieder bei Null begonnen wer- den. Prinzipiell wird es mit der Kipplö- sung auch möglich, einen Regelkreis aufzubauen, bei dem symmetrische Di- ckenunterschiede über dem Umfang eines Schlauchs oder auch eines Rohrs minimiert werden, indem die Kippdüse motorisch verstellt wird und über einen Regler mit der Dickenmessung gekop- pelt wird. Darüber könnte eine gleich- bleibende Qualität des Schlauchs oder des Rohrs sichergestellt und die Produk- tion von Ausschuss weiter reduziert wer- den. Bei Schlauchköpfen die im Bereich des Extrusionsblasformens verwendet werden, ist das bereits realisiert. Unter dem Link http://www.gross-k.de/Kipp- duese.mp4 kann ein kurzes Video auf- gerufen werden, in dem ein Schlauch- kopf mit einem motorisch betätigten Kippgelenk gezeigt wird. In der indus- triellen Praxis iIm Bereich der Schlauch und Rohrextrusion ist man allerdings momentan jedoch noch sehr weit ent- fernt, nur darüber nachzudenken mo- torisch betriebene Kippdüsen einzuset- zen, obwohl damit natürlich eine noch präzisere Justierung der Düse möglich ist. Die jeweils erreichte optimierte re- lative Position zwischen der Düse und dem Kern kann dann im Anlagenrech- ner abgespeichert und zu jeder Zeit wieder exakt reproduziert werden. Im „3-D-Druck“ hergestellte Köpfe Vieles, was der Konstrukteur gerne re- alisieren würde, lässt sich mit den kon- ventionellen meist abtragenden Ferti- gungsmöglichkeiten nicht darstellen. Die Entwicklung von unterschiedlichen generativen Fertigungsverfahren, die in den letzten Jahren rasant fortgeschritten ist, hat dem Konstrukteur von Schlauch- und Rohköpfen neue Gestaltungsmög- lichkeiten eröffnet, mit denen die ver- fahrenstechnischen Eigenschaften der Köpfe verbessert werden können. Mit dem selektiven Laserschmelzverfah- ren (SLM) lassen sich inzwischen Kopf- konstruktionen sowohl aus einem hoch- festen Werkzeugstahl (zum Beispiel 1.2709) als auch aus Edelstählen (zum Beispiel 1.4404) generativ herstellen. Die meisten Fachleute glauben allerdings immer noch, dass dieses neuartige Fer- tigungsverfahren auf Grund der rela- tiv rauen Oberflächen (Werkzeugstahl Rz=30-50, Edelstahl Rz=20-42) für die Herstellung von Extrusionsdüsen allge- mein ungeeignet ist. Inzwischen sind erste lasergeschmolzene Extrusions- köpfe im betrieblichen Einsatz und noch keiner der Nutzer hat sich bisher wegen der rauen Oberflächen der Fließkanä- le beklagt. Beispielhaft ist in Abbildung 4 eine neuartige Schlauchdüse, mit der erweiterte verfahrenstechnische Mög- lichkeiten eröffnet wurden, dargestellt. Bereits alleine die Gewichtsreduk- tion, die durch das Laserschmelzver- fahren ermöglicht wurde, ist beacht- lich. Während man zur Montage und zur Demontage des konventionell gefer- tigten Kopfs nicht ohne ein Hebewerk- zeug auskommt, kann der SLM-Kopf ohne Probleme von einem Mitarbeiter an den Extruder an- und abgeflanscht werden. Auf Grund des signifikant ver- ringerten Gewichts lässt sich der Kopf natürlich auch viel schneller auf Be- triebstemperatur bringen, wobei zum Aufheizen und auch zum Betrieb des Kopfs viel weniger Energie notwendig ist. Abbildung 5 zeigt eine Schnittzeich- Kopfgewicht 65 kg radial angeordnete Justierschrauben Kopfgewicht 1,8 kg axial angeordnete Kippschrauben mit Feingewinde Abbildung 4: Vergleich zwischen einem konventionell gefertigten (links) und dem im SLM-Verfahren hergestellten Schlauchkopf (rechts). Fotos: Werksbilder Siro Plast nung des Kopfs, aus der die Besonder- heiten der neuartigen Konstruktion er- sichtlich sind. Der neuartige Kopf besitzt in der Wandung drei separate spiralför- mig umlaufende Kühlwendeln. Durch diese wird beim Abstellen der Anlage Druckluft zum Kühlen des Kopfs hin- durch geleitet. Das ermöglicht es den Kopf innerhalb weniger Minuten ab- kühlen zu können, um damit beim nor- malerweise sehr langsam erfolgenden Abkühlen des Kopfs einen thermischen Abbau des Polymers im Kopf zu verhin- dern. Die spiralförmigen Kanäle kön- nen aber auch genutzt werden, um den Kopf mit Hilfe eines Thermoöls auf Be- triebstemperatur zu bringen. Eine Mög- lichkeit, die speziell für Blasköpfe zum Herstellen von geschäumten Produkten interessant ist. Der Kern im Inneren des Kopfs ist an einem hexagonalen Wabensystem auf- gehangen. Das hat gleich mehrere ver- fahrenstechnische Vorteile. Erst einmal ergibt sich damit eine absolut gleich- mäßige Druckverteilung über dem Um- fang des Fließkanals im Kopf. Der Kopf arbeitet folglich absolut betriebspunk- tunabhängig, so dass die Schmelze immer gleichmäßig über dem Umfang des Fließkanals verteilt wird, gleichgül- tig welches Polymer verarbeitet wird und welcher Massedurchsatz durch den Kopf gefördert wird. Im Bereich der hexagonalen Wabenkanäle kommt es näherungsweise zu einer vorteilhaften Blockströmung, durch die einerseits die Verweilzeit verkürzt andererseits das Verweilzeitspektrum der Schmelze im Kopf verringert wird. Dadurch werden auch Material- und Farbwechselvorgänge im Kopf be- schleunigt. Die Temperaturhomogenität der Schmelze wird verbessert, da auch die Unterschiede der Schergeschwin- digkeit über dem Fließkanalquerschnitt verringert werden. Das hexagonale Wabensystem erzeugt eine Vielzahl von extrem kurzen Bindenähten im Fließka- nal, die sich im Schmelzeschlauch, der aus der Düse austritt, nicht mehr detek- tieren lassen.Next >