Formenbauer für große Windkraftanlagen optimiert Kunstharz-Dosierung

Tartler zählt zu den führenden Herstellern von Mehr-Komponenten-Anlagen zum Dosieren und Mischen von Epoxid-, PU- und Silikon-Harzen.
Tartler zählt zu den führenden Herstellern von Mehr-Komponenten-Anlagen zum Dosieren und Mischen von Epoxid-, PU- und Silikon-Harzen.

(WK-intern) – Berührungslos zum Vakuum – Neue Tauchpumpen-Lösung von Tartler optimiert Kunstharz-Dosierung unter Vakuum-Bedingungen

Luft und Feuchtigkeit sind in vielen Fällen der Kunstharz-Verarbeitung ungebetene Gäste. Häufig ist es deshalb erforderlich, den Dosierprozess unter Vakuum-Bedingungen auszuführen. Auf der Basis seiner Erfahrungen auf diesem Gebiet hat Anlagenbauer Tartler deshalb eine neue Tauchpumpen-Lösung für die Vakuum-Dosierung per Dünnschicht-Entgasung entwickelt. Sie überzeugt durch ihre einfache Anwendung und gewährleistet eine hohe Prozesssicherheit bei der Mischung und Dosierung von Kunstharzen.

Michelstadt – Häufig ist es bei der Kunstharz-Verarbeitung zwingend notwendig sicherzustellen, dass beim Dosieren der Komponenten keine Luft und keine Luftfeuchtigkeit mit eingebracht werden. Erreicht wird dies, indem der Dosierprozess unter Vakuum stattfindet. In der Praxis ist dies jedoch ein heikles Thema. Denn es gibt in der Kunstharz-Verarbeitung zahlreiche hygroskopische Werkstoffe, die Luftfeuchtigkeit anziehen, und zudem empfänglich sind für die Aufnahme von Feuchtigkeit während der Herstellung. Das führt zu Unsicherheiten bei der Prozessführung. Auch die im Material „gelöste“ Luft wird bei jeder Druckveränderung – etwa am Pumpenausgang der Dosieranlage – in Form von Mikroblasen freigesetzt, die sich an Verbindungs- und Engstellen zu größeren Luftblasen sammeln. Diese ungebetenen Gäste werden im Prozess mitgeführt und führen zu Druck- und Fließproblemen sowie ungenauen Mischungsverhältnissen.

Zuverlässige Dünnschichtentgasung
Um dies zu vermeiden, realisierte Anlagenbauer Tartler bereits vor etwa vier Jahren eine erste Lösung zur Dünnschichtentgasung. Bei diesem Verfahren wird das zu verarbeitende Material mit Vakuum auf eine Schleuderscheibe in den evakuierten Behälter eingezogen und durch die Fliehkräfte an die Innenwände des Behälters geschleudert, wo es nach unten zum Behälterboden fließt. Dabei bildet sich eine große Materialoberfläche, die sich einfach entgasen lässt. Beim Tartler-Verfahren wird das Material zeitgleich mit dem Befüllen über eine Zahnrad-Tauchpumpe aus dem Behälter gefördert. Die an der tiefsten Stelle des Behälters sitzende Pumpe wird durch einen Motor auf dem Behälterdeckel angetrieben. „So kann dem Prozess viel Luft und Feuchtigkeit entzogen und unter maximalem Vakuum gearbeitet werden. Die Methode hat sich bewährt, ist aber mechanisch und regeltechnisch anspruchsvoll. Deshalb haben wir uns eine neue, bessere Lösung für den Tauchpumpenanschluss einfallen lassen – und diese auch gleich zum Patent angemeldet“, berichtet Firmenchef Udo Tartler.

Beim neuen Tartler-Verfahren für das Dosieren unter Vakuum ist die komplette Einheit aus Pumpe und Antrieb nach unten zum Behälterboden verlegt. Das Entscheidende dabei ist der Einsatz einer wartungsfreien Dosierpumpe am Boden des Dosierbehälters, die vollständig von Material umgeben ist. Die Antriebswelle der Pumpe befindet sich in einem abgedichteten Spalttopf und wird berührungslos über eine Permanentmagnet-Kupplung von einem Elektroantrieb angetrieben. Auf diese Weise umgehen die Entwicklungsingenieure von Tartler die Nachteile der alten Tauchpumpen-Methode. Abgesehen davon, dass nun keine von außen zugeführten, drehenden Teile mehr durch störanfällige Dichtungen in den Behälter führen, reduzieren sich auch die Rüstzeiten. Beim ursprünglichen Verfahren musste die Auslegung der Antriebswelle im Behälter und der Anschluss der Tauchpumpe wegen der erhöhten Torsionskräfte immer wieder an den gewünschten Ausstoß und die Behältergröße angepasst werden. Das entfällt nun vollständig. „Nicht zuletzt war das Regeln von Mischungsverhältnis und Ausstoß wegen des Abstands zwischen Pumpenausgang und Messzelle mit Volumenstrom- und Massestromzähler relativ träge“, erläutert Udo Tartler. Bei der neuen Lösung reagiert die Regelung der Dosierung schnell, weil es keine nennenswerten Abstände mehr gibt. Auch Regelprobleme beim Start und Stopp der Pumpe – etwa durch Absenken des Materialniveaus in der Förderleitung – schließt die neue Konstruktion aus.

Hohe Prozesssicherheit
Das neue Verfahren von Tartler ermöglicht ein ebenso prozesssicheres wie auch einfaches Verarbeitung hygroskopischer Kunstharze unter Vakuum-Bedingungen. Es gewährleitest eine homogene Werkstofftemperatur und erlaubt auch das Nachfüllen des Arbeitsbehälters unter Vakuum bei gleichzeitiger Dünnschichtentgasung und Materialentnahme. Dass außerdem weniger bewegliche Teile am Werk sind und die komplette Pump- und Antriebseinheit leicht zugänglich positioniert ist, erleichtert zudem Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten.

Tartler zählt zu den führenden Herstellern von Mehr-Komponenten-Anlagen zum Dosieren und Mischen von Epoxid-, PU- und Silikon-Harzen. Das Unternehmen stattet Hersteller in Flugzeugbau, Schiffbau, Elektrotechnik, Werkzeug- und Formenbau sowie große Windkraft-Anlagenbauer mit seinen Systemlösungen aus.

PM: Tartler

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