Pflegen Sie Ihre Schmelzdruckaufnehmer für die Extrusion sorgfältig?

8 Tipps für die Installation und Wartung von Schmelzdrucksensoren in Ihrem Extruder

Die fachgerechte Installation und Wartung von Schmelzedrucksensoren in Ihrem Extruder kann deren Lebensdauer deutlich verlängern und Betriebsstörungen reduzieren. Schmelzedrucksensoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Extruderleistung, indem sie die Schmelzequalität verbessern, die Produktionssicherheit erhöhen und die Maschinen schützen. Um strenge Produktqualitätsstandards – wie präzise Bauteilabmessungen, gleichmäßige Oberflächengüte und minimalen Materialverlust – zu erfüllen, ist es unerlässlich, während der gesamten Produktion einen optimalen Verarbeitungsdruck aufrechtzuerhalten.

Schmelzdruckmessumformer sind jedoch empfindliche Geräte, die bei unsachgemäßer Handhabung leicht beschädigt werden können. Mit einigen einfachen Installations- und Wartungstipps gewährleisten Sie die Langlebigkeit Ihrer Sensoren und erzielen präzise und zuverlässige Druckmessungen für eine optimale Gesamtleistung.

Warum sollte man den Schmelzdruck messen?

Die Schmelzdruckinstrumentierung an einem Extruder kann von einem einzelnen Messumformer, der einen Druckpunkt misst, bis hin zu einer Reihe von Messumformern reichen, die den gesamten Prozess messen und mit Instrumenten verbunden sind, die Daten aufzeichnen, einen Alarm auslösen, Warnungen zum Ergreifen von Korrekturmaßnahmen geben und Informationen an ein Prozessleitsystem weiterleiten.

Eine stabile Produktion bei reduziertem Ausschuss und Materialverlust wird durch Druckmessumformer am Düseneinlass in Verbindung mit einer Druckregelung gewährleistet. Druckmessungen über ein Siebpaket und eine Schmelzepumpe sind ebenfalls wichtig für die Sicherheit und optimale Leistung.

Ein Schmelzedruckwandler nach dem Siebpaket alarmiert den Bediener bei eingeschränktem Schmelzefluss zur Düse, während ein weiterer vor dem Siebpaket vor Hochdrucksituationen warnt, die zu übermäßigem Verschleiß des Schnecken-Axiallagers führen können. Bei Verarbeitern mit Schmelzepumpen gewährleistet die Messung von Ein- und Auslassdruck einen konstanten Schmelzefluss zur Düse und signalisiert jegliche Durchflussbehinderung, die die Pumpe beschädigen könnte.

Tipp 1: Montieren Sie sie richtig.

Beschädigungen an Druckmessumformern werden häufig durch den Einbau in eine unsachgemäß gefertigte Bohrung verursacht. Wird ein Messumformer in eine zu kleine oder exzentrische Bohrung gezwungen, kann die Membran des Messumformers gequetscht werden, wodurch das Gerät funktionsunfähig wird.

Für die Bearbeitung der Montagebohrung sind Werkzeugsätze erhältlich, die die korrekte Dimensionierung der Bohrungen gewährleisten. Ein Anzugsmoment von 100 bis 200 in.-lb (bei 1/2-20 UNF-Gewinden) ist für eine ausreichende Abdichtung unerlässlich. Ein zu hohes Anzugsmoment kann jedoch zum Festfressen führen. Um dies zu verhindern, tragen Sie vor der Montage eine Hochtemperatur-Anti-Seize-Paste auf das Gewinde des Wandlers auf. Wandler, die mit einem Anzugsmoment von über 500 in.-lb montiert wurden, lassen sich selbst mit Anti-Seize-Paste nur schwer entfernen.

Tipp Nr. 2: Überprüfen Sie die Gewindegröße des Lochs

Durch das Einschrauben eines Messwandlers in eine Montagebohrung mit falschem Gewinde kann das Gewinde des Instruments beschädigt werden. Dies kann eine dichte Abdichtung verhindern, was zu Schmelzaustritt führen und die ordnungsgemäße oder sichere Funktion des Instruments beeinträchtigen kann. Um ein Festfressen des Gewindes zu vermeiden, müssen die korrekten Abmessungen der Montagebohrung verwendet werden. (Das Gewinde entspricht in der Regel dem Industriestandard 1/2-20 UNF 2B.) Mit einem Messstopfen für die Montagebohrung sollte überprüft werden, ob die Bohrung korrekt bearbeitet und gereinigt ist.

Tipp Nr. 3: Befestigungslöcher sauber halten

Es ist wichtig, die Befestigungslöcher der Wandler sauber und frei von Kunststoffablagerungen zu halten. Vor der Reinigung des Extruders sollten alle Wandler aus dem Zylinder entnommen werden, um Beschädigungen zu vermeiden. Beim Entnehmen kann Kunststoff in die Befestigungslöcher fließen und aushärten. Werden diese Kunststoffreste nicht entfernt, kann es beim Wiedereinsetzen der Wandler zu erheblichen Beschädigungen der Sensorspitzen kommen.

Zur Entfernung der Kunststoffverunreinigungen kann ein Reinigungsset verwendet werden. Beachten Sie jedoch, dass wiederholtes Reinigen zu tiefen Löchern führen und die Schallkopfspitze beschädigen kann. In diesem Fall sollten Abstandshalter verwendet werden, um den Schallkopf anzuheben.

Ein paar einfache Regeln

• Gewinde müssen mit den korrekten Toleranzen gefertigt werden.
• Eine Metall-auf-Metall-Abdichtung auf der 45°-Sitzfläche ist erforderlich.
• Die empfohlene Vertiefung für die Montagelöcher beträgt 0,010 Zoll.
• Vor der Montage ein Hochtemperatur-Anti-Seize-Mittel auf das Gewinde auftragen.
• Für eine feste Abdichtung wird ein Drehmoment von mindestens 100 bis 200 in.-lb empfohlen.
• Das Drehmoment darf 500 in-lb nicht überschreiten.

Tipp Nr. 4: Wählen Sie einen guten Standort

Die Druckaufnehmer können im Zylinder, vor einem Siebwechsler, vor und nach einer Schmelzpumpe oder in der Düse positioniert sein. Befindet sich ein Druckaufnehmer zu weit stromaufwärts im Zylinder, können ungeschmolzene Pellets die Spitze des Aufnehmers abreiben und beschädigen. Sitzt der Aufnehmer zu weit hinten in der Montagebohrung, bildet sich zwischen der Spitze und den Schneckenflügeln ein Pfütze aus geschmolzenem Kunststoff. Dieser Kunststoff zersetzt sich mit der Zeit zu Kohlenstoff, wodurch die Übertragung eines genauen Drucksignals verhindert wird. Reicht der Aufnehmer hingegen zu weit in den Zylinder hinein, können die Schneckenflügel die Sensorspitze abscheren.

Tipp Nr. 5: Sorgfältig reinigen

Vor der Reinigung des Extruderzylinders mit einer Drahtbürste oder speziellen Reinigungsmitteln müssen alle Wandler entfernt werden. Beides kann die Membran des Wandlers beschädigen. Der Wandler sollte bei heißem Zylinder ausgebaut und seine Spitze mit einem weichen Tuch abgewischt werden. Gleichzeitig sollte die Öffnung des Wandlers mit einem Reinigungsbohrer und einer Führungshülse gereinigt werden.

Tipp Nr. 6: Geber trocken halten

Obwohl die Elektronik eines Standard-Messumformers so ausgelegt ist, dass sie den Belastungen des Extrusionsprozesses standhält, sind die meisten Messumformer nicht wasserdicht und funktionieren nicht, wenn sie nass sind. Stellen Sie sicher, dass die Kühlmäntel am Extruderzylinder dicht sind, da dies den Messumformer beschädigen könnte. Wenn Sie wissen, dass der Messumformer unweigerlich Wasser oder Feuchtigkeit ausgesetzt sein wird, verwenden Sie wasserdichte Messumformer.

Tipp Nr. 7: Kaltstarts vermeiden

Sowohl der Messumformer als auch der Extruder können beschädigt werden, wenn der Extruder vor Produktionsbeginn nicht auf Betriebstemperatur gebracht wird. Dem Kunststoff muss ausreichend Zeit zum Schmelzen gegeben werden. Wird ein Messumformer aus einem kalten Extruder entfernt, kann Material an der Messumformerspitze haften bleiben und die Membran beschädigen. Stellen Sie daher vor dem Entfernen des Messumformers sicher, dass der Zylinder so weit erwärmt ist, dass eventuell vorhandener Kunststoff weich wird.

Tipp Nr. 8: Nicht zu viel Druck ausüben

Auch wenn Druckaufnehmer so ausgelegt sind, dass sie einem Überdruck von 50 % (über dem maximalen Nenndruck) standhalten, sollten Sie Risiken vermeiden, indem Sie ein Modell verwenden, das für Ihren Extrusionsdruckbereich geeignet ist. Als Faustregel gilt: Verwenden Sie Druckaufnehmer, die für den doppelten Nenndruck Ihres Prozesses ausgelegt sind. In diesem Fall müsste der Extruder mit einem extrem hohen (und unsicheren) Druck betrieben werden, damit der Druckaufnehmer ausfällt.