Bild 01: Am Keramikextruder von ECT-Kema für Hochvolt-Isolatoren kommen zwei Antriebe von SEW-Eurodrive mit 75 kW bzw. 45 kW zum Einsatz: oben die Antriebseinheit der Zuführschnecke, unten der Antrieb der Pressschnecke. Durch die kompakteren P2.e-Getriebe von SEW-Eurodrive entfallen die bisherigen Verteilergetriebe für den Einräumer. (Quelle: ECT-Kema)
Die ECT-Kema GmbH [1] ist ein Sondermaschinenbauer, der sich auf Extruder und komplette Extrusionsanlagen für plastische Massen spezialisiert hat. Dabei liegt ein starker Fokus auf Grob-, Fein- und technische Keramik. Mit den Extrudern lassen sich unter anderem Hochvolt-Isolatoren für die Energiewende produzieren. Zudem dienen sie zur Formgebung filigraner keramischer Wabenkörper. Dazu gehören beispielsweise Rußpartikelfilter für Dieselmotoren, Wabenkörper für Lkw und für Kraftwerke, Wabenfilter für Gießereien, poröse Filterrohre und vieles mehr. Sie werden zur Reinigung von Abgasen eingesetzt, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe, wie Kohle oder Öl entstehen und als Stickoxide wie NO oder NO2 die Atmosphäre verunreinigen.
Herausforderungen im Prozess
Diese keramischen Isolatoren für den Hochvoltbereich müssen hohen Lasten standhalten. Innerhalb des Materials dürfen keinerlei Unregelmäßigkeiten auftreten. Lufteinschlüsse etwa können den Isolator bei mechanischer oder thermischer Belastung komplett zerstören. Hier liefert ECT-Kema mit seinen Schneckenextrudern eine optimale Lösung, da sie einen kontinuierlichen Vorschub des Materials ermöglichen sowie die komplexen Querschnitte der Bauteile umsetzen können. Wichtig bei der Herstellung der Keramikisolatoren ist, dass das Material optimal durchmischt, geknetet und entlüftet wird. Gleichzeitig sind ein hoher Durchsatz an der Maschine und eine konstante Stranggeschwindigkeit gewünscht. Diese Vielzahl an Parametern in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Rohmasse zu beherrschen, ist das Spezialgebiet von ECT-Kema. Neben aktuellen Erkenntnissen aus der Materialforschung fließen auch technische Neuerungen in die Projektierung der Sondermaschinen ein. So steuert ECT-Kema den Extrusionsprozess mit umfassender Sensorik, weil die Anforderungen an die Maschinen ebenso spezifisch sind wie ihre Einsatzbereiche (Bild 2).
Planetengetriebe steigern Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Extruder
Eine Optimierung des Prozesses erzielt ECT-Kema zudem durch die neuen Planetengetriebe der Baureihe P2.e (Bild 1) von SEW-Eurodrive [2]. „Mit ihrer Hilfe bekommen wir eine viel bessere Füllgradregelung in den Prozessverlauf“, sagt Geschäftsführer Torsten Seidel. „Durch die platzsparenden P2.e-Getriebe können wir neben dem Schneckenantrieb nun auch separate Antriebe für die Einräumwalzen platzieren.“ Die Integration der P2.e-Planetengetriebe in die Extruder stelle einen bedeutenden Fortschritt für das Unternehmen dar. „Die technischen Merkmale der P2.e-Getriebe tragen maßgeblich zur Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Extruder bei“, erklärt der Diplomingenieur weiter.
Der Wechsel vom bisher verbauten Antrieb auf ein dreistufiges Planetengetriebe reduziert Gesamtmasse, Baulänge und Bauhöhe (Bild 4). Dennoch bleibt der Leistungsdurchsatz auf gewohnt hohem Niveau, wie T. Seidel bestätigt: „Es gibt einen Mindestbauraum zwischen den Einräumwalzen und der Transportschnecke. Bisher wurden die Einräumer deshalb über ein Verteilergetriebe angetrieben.“ Dadurch war die Drehzahl der Einräumer bislang von der Schneckendrehzahl abhängig. Diese Einschränkung konnte durch der Einsatz der P2.e-Getriebe beseitigt werden. „Außerdem können wir die Drehzahl der Schnecken bis unter 2 Hz absenken“, ergänzt T. Seidel. So sind kleinere Durchmesser am Ende des Presskanals möglich, ohne die Maschine zu überlasten. Neben der hohen Leistungsdichte erfüllen die P2.e-Getriebe auch alle Anforderungen an Performance und Robustheit: In Keramikextrudern liegen typische Drehmomentbereiche zwischen 1 000 Nm und 200 000 Nm, um Pressdrücke bis 200 bar zu erzielen. Kräfte, die von der dauerfesten Verzahnung und der robusten Direktlagerung der Planetengetriebe aufgenommen werden. Das trägt maßgeblich zur hohen Betriebssicherheit der Baureihe P2.e bei und unterstützt, den Verschleiß zu minimieren.