PEXa-ROHREXTRUSION - MIT WEITSICHT ZUM KOMPLETTLIEFERANTEN

 

März 2018: In der Extrusion 2/2018 veröffentlichte die iBA, ein Schwesterunternehmen der iNOEX GmbH, einen Bericht über PEXLINK – der einstufige PEXa-Rohrextrusionsprozess.

 

PEXa-Rohrextrusion – Mit Weitsicht zum Komplettlieferanten

 

Die 1979 gegründete iBA GmbH versteht sich als Impulsgeber der Extrusionsbranche. Die iBA mit Sitz in Melle (Deutschland) bietet Gesamtlösungen angefangen bei der Analyse des gesamten Extrusionsprozesses über die Beratung bei der Prozessoptimierung bis hin zur Entwicklung neuer Verfahrenslösungen und Technologien in der Rohrextrusion.

 

Seit Ende der sechziger Jahre werden in Europa PEX-Rohre nach dem bewährten, aber langsamen Engel-Verfahren zur Vernetzung von Polyethylenrohren produziert. Die iBA war eines der weitsichtigen Unternehmen, das diesen Trend der Herstellung der vernetzten Polyethylenrohren in der Extrusion erkannt hat und konsequent ihre Entwicklungen in diesem Bereich vorangetrieben hat. Mit über 15 Jahre Erfahrung bietet die iBA heute unter dem Markennamen PEXLINK die einstufige PEXa-Rohrextrusion für Rohrdimension von 10 - 32 mm an und stellt unter Berücksichtigung aller Prozessparameter die vollautomatische Produktion sicher.

 

PEXLINK – der einstufige PEXa-Rohrextrusionsprozess

PEXa ist ein vielverwendeter Werkstoff für die Anwendungsgebiete Fußbodenheizung, Heizkörperanbindung, Kalt- und Warmwasserleitungen. Die iBA hat als einziger Anbieter mit PEXLINK ein Komplettkonzept vom EX-geschützten Außenlager bis zum fertig automatisch gewickelten Endprodukt entwickelt. Beginnend bei der Materiallagerung, über die Materialförderung und Gravimetrie (Fest- und Flüssigkomponenten), das Extrudieren, den Infrarotofen zur Rohrvernetzung, die Vakuum- und Kühltechnik, die Vernetzungsgradmessung, die Co-Extrusion zur Aufbringung der Funktions- und Barriereschichten, der Messtechnik bis hin zum automatischen Wickler.

 

Umfassendes Know-how

Basis für die komplexe und anspruchsvolle Herstellung von PEXa-Rohren in nur einem Produktionsgang ist die spezielle Fördertechnik von Peroxid. Die SAVEOMAT Förderstation führt die erforderlichen Komponenten zum richtigen Zeitpunkt dem Prozess unter Berücksichtigung der ATEX 95a Sicherheitsbestimmung zu. Höchste Sicherheit wird durch die vollständige Leckage-Überwachung und die Kapselung mit Schutzgas gewährleistet. Dieses Bewusstsein für die Sicherheit auch besonders für das Bedienpersonal wird konsequent durch integrierte Absaugeinrichtungen an allen relevanten Stellen der Anlage fortgeführt. Die Kombination aus statischer und dynamischer Mischung der SAVEOMAT Multikomponentendosierung stellt eine homogene Mischung von verschiedenen PE-Feststoffen und von einem flüssigen Peroxid-Gemisch sicher, welches für die gleichbleibend qualitativ hochwertige Produktqualität entscheidend ist. Dieses trägt erheblich zur Vermeidung von Reklamationen und Schadensersatzansprüchen bei. Reduzierung der eingesetzten Materialien, insbesondere des Peroxids, um bis zu 10 % sowie die Erstellung, Verwendung und Optimierung eigener Rezepturen sind weitere Vorteile der kontinuierlich arbeitenden gravimetrischen SAVEOMAT Multikomponentendosierung. Ergänzt werden diese Vorzüge durch die langjährige Expertise und das Beratungs-Know-how der iBA für die optimale Materialzusammensetzung und Rezepturen.

 

Zuverlässiger Hochleistungsprozess

Das perfekte Zusammenspiel aller Prozesskomponenten wird mit einem Hochleistungs-Doppelschneckenextruder mit einem L/D-Verhältnis von 27 fortgeführt. Die Kombination aus Extruder und Werkzeug ermöglicht eine gute Schmelzehomogenität bei sehr niedrigen Massetemperaturen, was unbedingt notwendig für den Vernetzungsprozess erst nach dem Extruder ist. Das Kernelement der Gesamtlinie bildet der einzigartige 4-Strang-Durchlaufofen mit spezieller schonender Umlenkung. Höhere Geschwindigkeiten und mehr Durchsatz werden mit dem innovativen Ofen, der mit 12 Infraroteinheiten ausgestattet ist erzielt, da für jede Rohrdimension die optimale Verweilzeit im Ofen möglich ist. Im Infrarotofen zerfällt das im Rohr gleichmäßig verteilte Peroxid thermisch aktiviert durch die optimale Wellenlängenverteilung der Infrarotstrahlung in reaktionsfreudige Gruppen (Radikale). Diese spalten Wasserstoffatome aus den Polyethylenketten ab und es erfolgt an den frei gewordenen Stellen die Vernetzung durch Rekombination mit anderen Polyethylenketten (siehe Bild 2). Der besondere Vorteil der Infrarot-Heiztechnik ist, dass Wärmestrahlung tiefer in das Material eindringt als reine Wärmekonvektion. Das Ergebnis sind perfekt runde Rohre mit einer guten Geometrie, so dass engste Toleranzen und Ovalitäten kleiner 
0,3 mm weit besser als die Normanforderungen eingehalten werden. Entstehende gasförmige Reaktionsprodukte werden direkt im Ofen und den angrenzenden Anlagenteilen sofort durch eine integrierte Absaugung aufgenommen. Bei dem PEXa Prozess erfolgt eine umfassende Vernetzung der gesamten Wanddicke, da das Rohr im „Heißen Zustand“ also oberhalb der Schmelztemperatur vollständig vernetzt wird. So wird ein Vernetzungsgrad von mindestens 70 % erreicht. Durch diesen hohen Vernetzungsgrad werden die geforderten Langzeiteigenschaften der Rohre bereits bei geringer Dicken und somit sehr hoher Flexibilität und hoher Verlegefreundlichkeit erreicht. Die PEXLINK Technologie stellt eine Langzeit-Temperatur-Beständigkeit mit einer nachgewiesenen Lebenserwartung von über 50 Jahren sicher. Die Rohre sind dauerhaft geeignet für hohe (+95° C) und niedrige (-60° C) Temperaturen und äußerst druckstabil.

 

Inline Prozessüberwachung

Kombinierte Vakuum- und Kühltechnik als Bestandteil der Komplettlösung sorgt für eine gute Rohrgeometrie und eine exzellente Kühlleistung. Die einzigartige PEXLINK inline Vernetzungsgradmessung mit einer Messgenauigkeit von ± 2 % gibt einen sofortigen Indikator der Rohrqualität. Im Vergleich hierzu steht die klassische und aufwändige nasschemische Methode die erst nach ca. 12 Stunden die Ergebnisse liefert. Das inline Prüfverfahren bietet somit sofort Aussagen über den Vernetzungsgrad des Rohres und ob der Mindestvernetzungsgrad nach DIN 16892 für PEXa-Kunststoffrohre von 70 % eingehalten wird.

 

Beste Performance

An der Co-Extrusions-Insel werden zusätzliche Funktionsschichten aufgetragen, hierzu zählen eine Sauerstoffsperrschicht (EVOH), eine äußere Schutzschicht (Polyethylen) sowie verbindende Haftvermittlerschichten. Dieses sorgt dafür, dass die Rohre später sauerstoffdicht, korrosions- und inkrustationsfrei sind. Optional kann ein Preheater vor der Co-Extrusions-Insel in die Linie integriert werden, dieser wärmt das Rohr mit Infrarottechnologie vor und trocknet das Material. Die prozessoptimierte gravimetrische Dosierung erfolgt durch SAVEOMAT Monowaagen oder Dosierstationen und die SAVEOMAT SATELLITE Fördertechnik aus dem Hause iNOEX. Eine weitere Besonderheit stellt die revolutionäre Steuerung dar. Hier werden für die einzelnen Coextrusionsschichten nicht mehr die Extruderdrehzahl oder Massedurchsätze eingegeben, sondern direkt die vom Rohrhersteller gewünschten Schichtdicken der einzelnen Schichten gemäß Werksnorm. Gemäß dem Sollwert wird die Ausstoßleistung der Co-Extruder in Abhängigkeit der Liniengeschwindigkeit angepasst. Das heißt, die Steuerung errechnet und regelt selbstständig die für die aktuelle Liniengeschwindigkeit notwendigen Maschinenparameter und passt diese entsprechend für alle Systeme an. Dies erfolgt vollautomatisch bei Linienleistungen bis zu 200 kg/h ohne das der Vernetzungsgrad oder die Rohrqualität beeinträchtigt werden.

 

Bewährte Messtechnik

Mit dem iNOEX Terahertz-Wanddickenmesssystem QUANTUM Tube und/oder mit dem iNOEX Ultraschallwanddickenmesssystem AUREX MK 32 können präzise die Wanddicke und der Durchmesser bestimmt werden. Das statische Messsystem QUANTUM Tube bietet eine Vier-Punkt-Messung der Gesamtwanddicke durch innovative Terahertz-Sensorik und eignet sich hervorragend für Kleinrohre und Schläuche mit Rohrdimensionen von 10 - 32 mm. Die temperaturunabhängige Direktmessung erfolgt ohne ein Koppelmedium wie z. B. Wasser. Die AUREX MK 32 wird in einer Tankverlängerung installiert. Die prozessgerechte Messkammer liefert hochgenaue Messergebnisse für Rohrdimensionen von 0,5 – 32 mm. Die Ultraschalltechnologie ermöglicht das Vermessen der Wanddicke, Ovalität und Exzentrizität kleinster Wanddicken ab 0,02 mm. Bei beiden Systemen werden alle Messdaten dokumentiert und ermöglichen so einen umfassenden Qualitätsnachweis.
Eine bewährte Lösung zur optischen 360° Inspektion von Rohroberflächen auf Punkte, Dellen, Kratzer, Fremdkörper und Glanzstreifen stellt das AUREX OBF dar. Selbst kleinste Oberflächenfehler von bis zu 0,27 mm² werden bei einer Liniengeschwindigkeit von bis zu 48 m/min zuverlässig erkannt.

 

Schlüsselfertige Komplettlösung

Ihr Marktposition als Komplettanbieter unterstreicht die iBA dadurch, dass sie neben umfassender Beratung, Prozess- und Einstellungs-Know-how auch alle zusätzlichen Linienkomponenten anbietet. Dazu gehört auch der vollautomatische Wickler optional mit Akkumulator. Der Akkumulator ist speziell für Hochleistungslinien oder auch um Rüstvorgänge am Wickler zu puffern geeignet. Zur Lagerung von Gefahrenstoffen, wie z. B. dem flüssigen Peroxid sind das Brandschutzlager PEXLINK SR und der begehbare Förderraum Teil des Produktportfolios.

 

Prozessübergreifende Steuerung

Die gesamte PEXLINK Linie wird durch eine Steuerung, in der alle Systemkomponenten integriert sind, bedient. Angefangen bei der Materialförderung und Gravimetrie über die Extruder-Steuerung, den Infrarotofen, die Vernetzungsgradmessung, die Co-Extrusion einschließlich Gravimetrie, der Messtechnik bis hin zum Wickler. Die Linie hat drei Terminals eines am Hauptextruder, eines am Co-Extruder und ein Terminal am Wickler. Der Ofen verfügt über ein zusätzliches Terminal, welche auf allen anderen gespiegelt wird. Alle PEXLINK Anlage können in Links- oder Rechtsbedienung bestellt werden, dieses ermöglicht die gleichzeitige Bedienung von zwei Linien durch nur einen Bediener.

 

Schnellste Linie im Markt

Die iBA PEXLINK Linie ist die schnellst Linie für die einstufige PEXa-Rohrextrusion im Markt und ist als HSP (High Speed), MSP (Medium Speed) und LSP (Low Speed) Variante erhältlich. Auf einem SQL-Server werden alle Prozesswerte und Qualitätsdaten aufgezeichnet. Die Daten werden visualisiert und dem Bediener über ein Interface zur Verfügung gestellt. Das zentrale Rezepthandling ist eine weitere Besonderheit. Es können am Terminal einfach Rezepte hinterlegt und ausgewählt werden, die übergeordnete Steuerung passt präzise alle Linienkomponenten an.

 

Melanie Neumann, Leitung Marketing