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Über extruder

Arten von Extrudern

Ein Extruder ist ein Gerät, das Materialien in verschiedene Formen presst. Die wichtigsten Aufgaben eines Extruders in einer Verarbeitungslinie umfassen Schmelzen, Mischen, Pumpen und Formen. Die Bewegungen von Schneckenelementen, die sich um einen festen Zylinder drehen, drücken und ziehen Materialien und verändern so ihre Form. Die Industrie verwendet verschiedene Arten von Extrudern, je nach spezifischen Bedürfnissen. Hier sind einige der am häufigsten verwendeten.

  • Einwellenextruder

  • Die älteste und häufigste Art von Extruder ist die Einwellen-Variante. Er verfügt über eine massive Schnecke, die sich in einem beheizten Zylinder dreht. Rohstoffe gelangen durch einen Einlauf, werden durch die Flüge der Schnecke gefördert, erhitzt und geschert. Der Einwellenextruder presst das verarbeitete Material durch die Düse und verleiht ihm die gewünschte Form.

  • Zweiwellenextruder

  • Ein Zweiwellenextruder hat zwei ineinandergreifende Schnecken, die sich in einem festen Zylinder drehen. Er funktioniert wie ein Einwellenextruder, aber die Materialbewegung ist bidirektional, da die Schnecken gewinnbringend sind. Das Design verleiht dem Zweiwellenextruder mehr Kontrolle über die Scherung, Temperatur und den Druck der Materialien. Darüber hinaus ermöglicht dieser Extruder ein gründliches Mischen, einen hohen Ausstoß und Flexibilität. Daher ist der Zweiwellenextruder für komplexe Materialien vorzuziehen, die eine feine Verfeinerung und Qualität benötigen. Er wird häufig in der Kunststoff- und Lebensmittelindustrie eingesetzt.

  • Nass-Extruder

  • Ein Nass-Extruder, der manchmal auch als Einwellen-Nass-Verarbeiter bezeichnet wird, unterscheidet sich von einem Standard-Einwellenextruder. Er fügt Wasser und andere flüssige Zutaten in den Zufuhrbereich hinzu, um das Mischen von trockenen und feuchten Komponenten zu verbessern. Die Zugabe von Wasser verbessert die Pelletierung des Materials und erleichtert einen gleichmäßigeren Düsenabzug. Nass-Extruder sind in der Lebensmittelindustrie beliebt; sie stellen Tierfutter und verarbeitete Lebensmittel her.

  • Düsen

  • Eine Extruderdüse ist ein Bauteil, das extrudiertes Material umformt. Unter Druck fließt und verteilt sich das geschmolzene Material durch die Düse, um eine bestimmte Form zu bilden. Düsen lassen sich in Scheiben-, Platten- und Spinnenschnitte einteilen. Sie werden unter anderem zur Herstellung von Kunststoffen, Rohren und Folien verwendet.

Spezifikationen und Wartung

Die Spezifikationen und Wartungsanforderungen eines Extruders hängen im Allgemeinen von seiner Art, wie z. B. Lebensmittel-Extruder, Kunststoff-Extruder und Gummi-Extruder, sowie von seinen Modellen ab.

  • Produktionskapazität:

    Lebensmittel- und Futtermittel-Extruder können 500 kg bis 20.000 kg Material pro Stunde verarbeiten. Kunststoff-Extruder haben eine geringere Kapazität, in der Regel zwischen 10 kg und 1.000 kg pro Stunde. Gummi-Extruder liegen irgendwo dazwischen, mit Kapazitäten von 1 kg bis 500 kg pro Stunde.

  • Temperaturregelung:

    Lebensmittel- und Futtermittel-Extruder laufen bei Temperaturen von 100 °C bis 220 °C. Kunststoff-Extruder arbeiten bei Raumtemperatur, können aber für einige Materialien bis 250 °C ansteigen. Gummi-Extruder arbeiten bei Temperaturen von 80 °C bis 200 °C.

  • Leistungsbedarf:

    Die Leistung eines Extruders variiert je nach Typ und Größe. Sie wird in Kilowatt (kW) für industrielle Modelle und in Pferdestärken (PS) für kleine Modelle gemessen. Zum Beispiel benötigen Lebensmittel- und Futtermittel-Extruder 15 kW bis 200 kW. Kunststoff-Extruder liegen zwischen 5 kW und 150 kW. Gummi-Extruder benötigen zwischen 2 kW und 75 kW.

  • Schneckendurchmesser:

    Der Durchmesser einer Extruderschnecke beeinflusst ihre Kapazität und den Druck, den sie erzeugt. Lebensmittel-Extruder haben einen Durchmesser von 45 mm bis 180 mm. Kunststoff-Extruder liegen zwischen 25 mm und 150 mm. Gummi-Extruder haben einen Durchmesser von 10 mm bis 80 mm.

  • Längen-Durchmesser-Verhältnis:

    Das Längen-Durchmesser-Verhältnis beeinflusst den Misch- und Scherprozess. Das Längen-Durchmesser-Verhältnis von Lebensmittel-Extrudern liegt zwischen 10 und 22. Kunststoff-Extruder haben ein längeres Verhältnis, von 20 bis 40. Gummi-Extruder haben ein kürzeres Verhältnis, das zwischen 5 und 20 liegt.

Wartung

Extruder erfordern in der Regel routinemäßige Wartung, wie z. B. Reinigung, Schmierung und Inspektion. Auch jede Art von Extruder benötigt spezifische Wartung, und die mit dem Produkt gelieferten Anweisungen sollten befolgt werden.

  • Regelmäßige Reinigung: Reinigen Sie den Zuführbereich, den Zylinder, die Düse und das Messer nach jedem Extrusionsvorgang. Verwenden Sie Reinigungsgranulate oder Wasser (auf eine geeignete Temperatur) für die Lebensmittelextrusion. Reinigen Sie den Kunststoffextruder mit Reinigungspellets und Druckluft. Für die Gummierung können Reinigungsmittel im Förderband verwendet oder Wasser zum Abwischen der Oberflächen verwendet werden.
  • Schmierung: Schmieren Sie die Lager, das Getriebe, den Motor und andere bewegliche Teile des Zuführbereichs regelmäßig mit dem angegebenen Fett oder Schmiermittel. Schmieren Sie die Zylinder und Antriebe von Kunststoffschlitzen, die Schmiersysteme von Gummischlitzen und die Hilfsgeräte mit spezifischen Schmiermitteln.
  • Regelmäßige Inspektionen: Überprüfen Sie regelmäßig die Sauberkeit der Entlüftungs- und Zuführtrichter und entfernen Sie gegebenenfalls Verstopfungen oder Rückstände. Untersuchen Sie regelmäßig die Verschleiß- und Schadensbedingungen des Zuführbereichs, des Extrusionszylinders, der Düse und des Messers und ersetzen Sie die Komponenten mit Anzeichen von Verschleiß oder Schäden. Warten Sie die Motoren, Getriebe und Antriebe, indem Sie ihre Leistung überprüfen, einschließlich Ausrichtung, Befestigungen, Lager, Schmierung usw.

Industrielle Anwendungsszenarien von Extrudern

Extruder sind nützliche Verarbeitungsmaschinen für verschiedene Industrien.

  • Lebensmittelindustrie:

    Lebensmittel-Schneckenextruder sind in der Lebensmittelverarbeitung nützlich. Sie eignen sich hervorragend für die Umwandlung von Rohstoffen in texturierte Proteine, Snacks, gepuffte Lebensmittel, Frühstückszerealien, Nudelgerichte usw. Ein solcher Extruder kann Lebensmittel formen, expandieren und die Verdaulichkeit verbessern. Dies erreicht er durch Kochen bei hohen Temperaturen und hohem Druck und durch Veränderung der Struktur der Lebensmittel.

  • Kunststoffindustrie:

    In der Kunststoffindustrie sind Polymer-Extruder weit verbreitet. Sie helfen bei der Herstellung von Kunststoffprofilen, Rohren, Folien, Filmen, Schläuchen und vielem mehr. Der Extruder führt Kunststoffpartikel zu, schmilzt sie durch Hitze und Reibung und presst sie in verschiedenen Formen heraus.

  • Gummiindustrie:

    Gummi-Extruder sind auf Gummiprodukte spezialisiert. Sie erzeugen Gummidichtungen, -dichtungen, -schläuche, -bänder und -reifen. Ein solcher Extruder mischt Rohgummi-Materialien mit Additiven, formt sie und vulkanisiert sie durch Wärme.

  • Chemische Industrie:

    Chemische Materialextruder sind für die chemische Industrie geeignet. Sie produzieren Materialien wie synthetische Fasern, Kunststoffe und Beschichtungen. Diese chemischen Komponenten werden Prozessen wie Polymerisation, Kondensation und Hochtemperaturextrusion unterzogen.

  • Baustoffindustrie:

    Der Stein-Kunststoff-Verbundwerkstoff (SPC)-Bodenextruder stellt Stein-Kunststoff-Verbundwerkstoff-Böden her. SPC-Böden verfügen über einen starren Mineral-Kunststoff-Kern, der sie bei heißem Wetter stabil macht. Ein SPC-Bodenextruder kann dazu beitragen, umweltfreundliche SPC-Materialien zu produzieren, die sich für Verbundböden eignen.

  • Bauindustrie:

    In der Bauindustrie können Betonextruder Beton formen und verlegen. Sie fertigen Bauteile wie Wände, Platten und Brücken. Die Maschine mischt Beton, pumpt ihn mit hohem Druck und formt ihn.

So wählen Sie einen Extruder aus

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines geeigneten industriellen Lebensmittelextruders die folgenden Aspekte des Werks:

  • Produktionsskala

    Eine kleine Lebensmittelproduktionslinie benötigt möglicherweise nur einen Ausstoß von 100 kg/h. In diesem Fall ist der Kauf eines Einwellenextruders für Lebensmittel wirtschaftlicher. Großbetriebe benötigen Maschinen mit hohem Ausstoß und niedrigen Stückkosten, wie z. B. Zweiwellenextruder. Mit ihrem höheren Ausstoß reduzieren sie die Arbeitskosten und sind bei höheren Produktionsmengen wirtschaftlicher.

  • Lebensmittelarten

    Die richtige Maschine sollte je nach Art der zu produzierenden Lebensmittel ausgewählt werden. Ein Einwellenextruder, wie oben erwähnt, ist für eine bestimmte Art von Lebensmitteln geeignet. Im Gegensatz dazu kann ein Zweiwellen-Ineinandergreifender-Lebensmittel-Extruder verschiedene Lebensmittelprodukte verarbeiten und ist anpassungsfähiger. Alle Arten von Snacks, Frühstückszerealien und Tierfutter können mit Zweiwellenextrudern hergestellt werden.

  • Personal

    Die zu produzierende Lebensmittelmenge wird durch die Anzahl der eingestellten Personen bestimmt. Ein Werk produziert möglicherweise nur eine kleine Menge an Lebensmitteln. In diesem Fall ist es besser, eine allmähliche Zuführ-Einwellen-Schnecke zu kaufen, da diese wirtschaftlicher ist. Wenn jedoch eine große Menge an Lebensmitteln verarbeitet wird und mehr Personal benötigt wird, kann es wirtschaftlicher sein, in eine Zweiwellenschneckenmaschine mit größerem Ausstoß zu investieren.

  • Reinigbarkeit

    Wie einfach die Maschine zu reinigen ist, sollte ebenfalls geprüft werden. Im Allgemeinen sind die Armaturen von Lebensmittelmaschinen recht teuer, und eine gründliche Untersuchung, wie viel vernünftigerweise ausgegeben werden könnte, um die Lebensmittelproduktionslinien zu vereinfachen, ist unerlässlich.

  • Flexibilität

    Wie flexibel die Maschine ist, um verschiedene Arten von Lebensmitteln zu extrudieren, sollte bei der Entscheidung über die benötigte Menge berücksichtigt werden. Je flexibler die Maschine ist, desto mehr Lebensmittelarten können produziert werden, was zu höheren Verkaufszahlen führen kann.

Extruder Q&A

Q1: Welche Materialien kann ein industrieller Kunststoffextruder verarbeiten?

A1: Industrielle Kunststoffextruder können verschiedene Materialien verarbeiten, darunter Thermoplaste wie Polyethylen, Polypropylen, PVC, Polystyrol und technische Kunststoffe. Einige Extruder sind für die Verarbeitung von Additiven, Füllstoffen und Compounds ausgestattet, um spezielle Kunststoffprodukte zu erzeugen.

Q2: Welche Rolle spielen die Heiz- und Kühlzonen in einem Extruder?

A2: Die Heiz- und Kühlzonen in einem Extruder helfen dabei, die Temperatur des Kunststoffs während seines Transports durch die Maschine zu kontrollieren. Das Erhitzen des Kunststoffs macht ihn weich und formbar, und das Abkühlen hilft, das Material zu verfestigten, damit es seine neue Form behält.

Q3: Was ist der Unterschied zwischen Einwellen- und Zweiwellenextrudern?

A3: Einwellenextruder haben eine Schnecke, die den Kunststoff drückt und mischt, während Zweiwellenextruder zwei ineinandergreifende Schnecken haben, die eine bessere Misch- und Förderfähigkeit bieten. Einwellenextruder werden für einfache Produkte verwendet, Zweiwellenextruder für komplexe Formulierungen.

Q4: Wie funktionieren Schneid- und Zuführeinrichtungen in einer Extrusionslinie?

A4: Schneidwerkzeuge in einer Extrusionslinie schneiden den Kunststoff nach dem Formen in bestimmte Längen. Zuführeinrichtungen, wie z. B. Förderbänder, bringen rohes Kunststoffmaterial zum Extruder. Sie arbeiten zusammen, indem sie das Material in die Maschine führen und dann das fertige Produkt entnehmen.

Q5: Wie hoch ist die Lebensdauer einer Extruderschnecke?

A5: Bei richtiger Wartung können die Verschleißteile eines Extruders mehrere Jahre halten. Schnecken und Zylinder können 5 bis 15 Jahre oder länger halten, während Heizungen, Motoren und Steuerungen 10 bis 20 Jahre oder länger halten können.