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Optimale Kontrollsiebung

Die Rolle der Plansiebmaschine beim Sieben von Kunststoffgranulaten

von Dipl.-Ing. Daniel Baumann

Bei der Absiebung von Kunststoffgranulaten und insbesondere von Masterbatches geht es darum, die zu großen Partikel, z.B. die sogenannten „Longs” sowie die zu feinen Körner vom „guten” Produkt zu trennen. Mit dem Siebprozess soll eine bessere Qualität erreicht werden. Damit kann das Granulat besser – d.h. zu einem besseren Preis – verkauft werden.

Problematik

Die Problematik zeigte sich darin, dass sich Kunststoffgranulat beim Sieben nicht gleich verhält, wie viele andere Güter. Festgestellt wurde, dass die meisten Siebmaschinen, die zur Absiebung von Kunststoffgranulaten eingesetzt werden, nicht so arbeiten wie gewünscht. Wobei das eigentliche Problem darin besteht, dass die zu langen Granulate, die abgesiebt werden sollten, in den meisten Fällen trotzdem beim guten Produkt landen. Entweder ist die Siebfläche zu groß oder die Siebtechnik wurde falsch gewählt – meistens treffen gar beide Ursachen zu.

Beim überwiegenden Teil der Siebgüter wird die Qualität respektive der Durchsatz des gesiebten Gutes besser, je größer die Siebfläche ist. Beim Absieben der zu langen Teile in Kunststoffgranulaten trifft dies jedoch nicht zu. Denn: Je größer die Siebfläche, desto größer ist die Chance, dass ein „Long“, also ein zu langes Granulat, sich etwa aufstellt und durch ein ihm angebotenes Loch hindurchfällt. Wenn nun noch die falsche Siebtechnik gewählt wird (z.B. Vibrationssieb), dann „hüpfen“ die Granulate und die Chance, dass dadurch ein zu langes Granulat in die senkrechte Lage gebracht und dabei durch ein Loch fällt, ist enorm.

Die Fuchs Maschinen AG hat sich mit diesem Problem aus der Praxis des Absiebens von groben Partikeln auseinandergesetzt und dabei Folgendes festgestellt:

Am Anfang und möglichst auf der ganzen Länge des Siebes (in diesem Fall Lochblech) sollte die Schichtdicke 2–5cm betragen. Damit wird verhindert, dass sich ein zu langes Granulat „aufstellt“ und dadurch durch ein Loch fällt.

Optimal wäre, wenn die Schichtdicke während der ganzen Siebdauer gleich bleiben würde. Ist die Schichtdicke nicht mehr ­gewährleistet wie z.B. bei zu langer Siebfläche, haben die nun vereinzelten Granulate die Tendenz, äußerst unkontrolliert über die verbleibende Siebfläche zu „hüpfen“. Dabei kommt es häufig vor, dass ein langes Granulat in eine senkrechte Lage gerät und durch ein Loch fällt. Die Siebfläche darf also nicht zu groß sein, sondern muss dem jeweiligen Siebdurchsatz angepasst werden.

Die Bewegung des Siebes sollte keine vertikale Komponente enthalten, denn dadurch würde sich der „Hüpf-Effekt“ nur verstärken.

Die Bewegungsfrequenz des Siebes sollte möglichst niedrig sein, da festgestellt wurde, dass das beste Siebresultat mit einer langsamen Siebbewegung erreicht wird. Je schneller diese ist, desto mehr tendiert das Granulat zum „Hüpfen“. Eine gewisse Frequenz wird jedoch benötigt, um die Förderung des Siebgutes vor allem auf dem feinen Sieb zu gewährleisten.

Die Problemlösung

All diesen Erkenntnissen folgend, stellte man fest, dass grundsätzlich eine Plansiebmaschine des Typs Fuchs Siftomat den Voraussetzungen entspricht, da sie keine vertikale Komponente enthält. Außerdem hat die rechteckige Bauform gegenüber der runden den wesentlichen Vorteil, dass die Siebbreite bei fortschreitendem Siebprozess nicht zunimmt. Im Gegenteil: Fuchs unterteilt die Siebfläche, also das Lochblech, in mehrere Segmente gelochter und ungelochter Bleche. Damit kann die gelochte Fläche jeweils der benötigten Kapazität angepasst werden.

Die Frequenz der planen, kreisförmigen Bewegung des Siebes wird hierbei so niedrig wie möglich gehalten, ohne dabei die Förderung des Siebgutes zu beinträchtigen. Die niedrige Frequenz beschleunigt paradoxerweise den Siebprozess und verhindert gleichzeitig, dass sich zu lange Granulate aufrichten und durch ein Loch zum „guten“ Produkt fallen. Diese kann mithilfe eines Frequenzumrichters den Umständen angepasst und optimiert werden. Auch die Siebneigung kann reguliert werden. Etwa bei großer Leistung, die auch eine gute Förderung des Siebgutes bedingt, kann dem Sieb mehr Neigung gegeben werden. Des Weiteren ist der Siebkasten mit den Sieben modular aufgebaut. Für die Reinigung des Siebkastens und der Siebe sowie beim Wechseln auf ein anderes Kunststoffgranulat können Siebe und Zwischenrahmen problemlos aus dem Siebkasten herausgenommen und wieder ­hineingelegt werden. Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse wurde die Plansiebmaschine speziell für die Kunststoffindustrie weiterentwickelt und kann konfiguriert werden. Bei Versuchen im eigenen Betrieb sowie bei diversen namhaften, in der Branche führenden Kunststoffgranulatherstellern wurden bereits überzeugende Resultate erzielt.

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