{"id":3452,"date":"2018-10-30T07:58:56","date_gmt":"2018-10-30T06:58:56","guid":{"rendered":"https:\/\/derichs.de\/?p=3452"},"modified":"2018-10-30T07:58:56","modified_gmt":"2018-10-30T06:58:56","slug":"carbon-foerdern-und-dosieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/derichs.de\/en\/aktuelles\/publikationen\/carbon-foerdern-und-dosieren\/","title":{"rendered":"Carbon f\u00f6rdern und dosieren"},"content":{"rendered":"

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Ein Anlagenkonzept f\u00fcr alle Verfahrensschritte<\/strong><\/h2>\n
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Die Nachfrage nach carbonfaserverst\u00e4rkten Kunststoffen steigt weltweit. Prognosen des Unternehmensverbunds Carbon Composites gehen von 156 000 Tonnen f\u00fcr 2020 aus. Mit einer Anlagenerweiterung am Standort Bonn hat sich die SGL Group f\u00fcr die Zukunft gewappnet. Der Aufgabenbereich der Silo-, F\u00f6rder-, Dosier- und Homogenisier-Technik stellte dabei besondere Anforderungen. Gut, wenn man einen erfahrenen Partner an seiner Seite hat.<\/p>\n

Aufgrund seiner vielf\u00e4ltigen Verwendbarkeit ist Kohlenstoff (engl.: Carbon) in Form von Graphit seit Jahrzehnten ein aus der chemischen Industrie nicht wegzudenkender Rohstoff. Seit einiger Zeit erlangt er zudem in Form der Kohlenstofffaser eine wichtige Bedeutung, wenn es darum geht, ein sehr robustes aber gleichzeitig leichtes Material herstellen zu wollen. Die SGL Group ist dabei einer der weltweit f\u00fchrenden Hersteller von Produkten aus Carbon, Graphit und Verbundmaterialien.<\/p>\n

Im Zuge der geplanten Kapazit\u00e4tserweiterung sollte eine der modernsten Anlagen installiert werden, um aus den Basiskomponenten wie Graphit, Koks und Pech massive, gepresste Carbon-Bl\u00f6cke herzustellen. Diese Bl\u00f6cke werden als Ausgangsmaterial f\u00fcr die Herstellung verschiedenster High-Tech-Carbon-Produkte genutzt.<\/p>\n

Die Herstellung des technischen Carbonpulvers, aus dem die Carbon-Bl\u00f6cke gepresst werden, ist sehr anspruchsvoll. Die Basiskomponenten Graphit und Koks sind in der ben\u00f6tigten gemahlenen Form nur sehr schwer zu handhaben und neigen beispielsweise im fluidisierten Zustand zu Flie\u00dfeigenschaften, die vergleichbar mit Wasser sind, w\u00e4hrend sie nach l\u00e4ngeren Standzeiten in Silos zum Anbacken und Verklumpen neigen. So trat die Firma SGL Group mit dem Wunsch an die Firma Derichs heran, ein Anlagenkonzept zu entwickeln, welches nach der Graphit und Koksvermahlung ansetzen sollte. Es sollte alle weiteren Verfahrensschritte, wie F\u00f6rdern, Lagern, Homogenisieren und Austragen der Zwischenprodukte bis hin zur Dosierung in die Pressformen beinhalten. Zus\u00e4tzlich sollten Teile der bestehenden Fertigungsanlagen an die neue Anlage angebunden werden.<\/p>\n

F\u00f6rderung und Lagerung mit Dichtstromf\u00f6rderung<\/strong><\/h3>\n

Zun\u00e4chst wird der Graphit auf die gew\u00fcnschte Korngr\u00f6\u00dfe gemahlen. Unter den M\u00fchlen wird das Mahlgut abgeholt und in Zwischenlagersilos transportiert. Hierbei musste ein recht langer F\u00f6rderweg realisiert werden. Gel\u00f6st wurde diese Aufgabe mittels einer Dichtstromf\u00f6rderung, bestehend aus einem Sendegef\u00e4\u00df und einer F\u00f6rderleitung mit Beiluftd\u00fcsen.<\/p>\n

In der Siloanlage zur Zwischenlagerung werden bereits durch Beimischungen von Verschnittprodukten die Produkteigenschaften normiert. Dabei kommen verschiedene Produkte mit unterschiedlichen Korngr\u00f6\u00dfen, Flie\u00dfeigenschaften und Sch\u00fcttdichten zusammen, um eine m\u00f6glichst gleichbleibende Qualit\u00e4t sicherzustellen. Die Homogenit\u00e4t dieser Mischungen ist im weiteren Produktionsverlauf von besonderer Bedeutung. Daher lag hier der Fokus darauf, Entmischungen w\u00e4hrend der Lager- und Austragszeit zu verhindern. Um diese Anforderungen zu erf\u00fcllen, muss das Produkt zum einen eine gute Durchmischung erfahren und zum anderen soll beim Austragen ein Massenfluss erreicht werden.<\/p>\n

Daher wurden im Vorfeld im Technikum der Firma Derichs diverse Tests mit verschiedenen Mischsystemen gefahren. Produktanalysen in den Laboren beider Unternehmen lieferten begleitend dazu Angaben \u00fcber die Homogenit\u00e4t und die Produktzerst\u00f6rung. Zur Gew\u00e4hrleistung einer repr\u00e4sentativen Probenahme wurden die Silos mit einem f\u00fcr diesen Anwendungsfall speziell adaptierten Probenehmertypen (DPA) ausgestattet. Diese entnehmen aus verschiedenen Probenahmestellen, \u00fcber die kompletten Siloh\u00f6hen, Proben direkt aus der Produkts\u00e4ule.<\/p>\n

Dosieranlage f\u00fcr bauseitige Mischanlage<\/strong><\/h3>\n

Hauptkomponenten werden mittels zweier Saugf\u00f6rderungen aus den Silos direkt in eine Saug-Dosierwaage gef\u00f6rdert. Diese kombiniert einen Abscheider und ein Dosierger\u00e4t und erm\u00f6glicht dadurch eine Installation bei geringen Bauraumh\u00f6hen.<\/p>\n

Die Dosierger\u00e4te fungieren als Lost-Weight-System, d.h. sie dosieren gewichtsabh\u00e4ngig eine vorher definierte Produktmenge mit einer F\u00f6rderschnecke in die bauseitige Mischanlage. Als problematisch, vor allem bei den Hauptprodukten, stellte sich die geforderte hohe Genauigkeit heraus. Erschwerend kam noch die eingangs erw\u00e4hnte Problematik der Flie\u00dfeigenschaften von Graphit (leicht fluidisierbar bzw. br\u00fcckenbildend und anbackend) hinzu. Nach enger Kooperation der Firmen SGL und Derichs, stellte sich eine spezielle Austragsgestaltung in Form einer Kombination von R\u00fcttel- und Verschlusstechnik als zielf\u00fchrend heraus.<\/p>\n

F\u00f6rdern und Zwischenlagern vor der Presserei<\/strong><\/h3>\n

Das nun in seinen Bestandteilen fertige Produkt muss im letzten Arbeitsgang noch final verpresst werden. So bestand die letzte Aufgabe der Firma Derichs darin, die F\u00f6rderung des Endproduktes in eine weitere Siloanlage und anschlie\u00dfend aus dieser hinaus in eine Abf\u00fcllung der Pressformen zu gestalten. Die Herausforderung bei der Produktf\u00f6rderung lag vor allem darin, das Produkt m\u00f6glichst schonend und entmischungsfrei zu f\u00f6rdern. Das fertig gemischte Produkt muss in seiner Kornstruktur bis zur Formgebung intakt gehalten werden. Aus diesem Grunde wurde eine Dichtstromf\u00f6rderung mittels Sendegef\u00e4\u00df und Beiluftunterst\u00fctzung gew\u00e4hlt. In der Siloanlage selber galt es, die gleichen Probleme in den Griff zu bekommen, wie bereits bei den Zwischensilos geschildert. Bei der anschlie\u00dfenden Bef\u00fcllung der Formen musste eine hohe Dosiergenauigkeit ber\u00fccksichtigt werden. Diese wurde durch eine Vibrationsdosierrinne mit Magnetantrieb erzielt.<\/p>\n

Im Rahmen des Auftrages erstellte Derichs auch die Steuerung und Visualisierung der hier beschriebenen Anlage. Neben der Schnittstellenproblematik zu den anderen Gewerken, wie M\u00fchlen, Mischern und Pressen, lag die Herausforderung im Wesentlichen darin, die Programmierung in Abstimmung mit dem \u00fcbergeordneten Leitsystem der Firma SGL zu verkn\u00fcpfen. Zudem haben die Sch\u00fcttgut-Experten aus \u00dcbach-Palenberg zus\u00e4tzlich s\u00e4mtliche Schaltschr\u00e4nke gestaltet und beigestellt sowie die erforderliche Feldverkabelung eingebracht.<\/p>\n

Durch eine enge Abstimmung mit SGL konnte eine nach aktuellsten Umwelt- und Energiestandards produzierende Anlage errichtet werden, welche es erlaubt, reproduzierbar hohe Produktqualit\u00e4t noch nachhaltiger und kosteneffizienter zu produzieren.<\/p>\n

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Autor: Michael Moll und Hanno Derichs, alle Derichs<\/p>\n<\/div>\n

Erschienen in: Sch\u00fcttgut<\/a> 5\/2018 & Process<\/a> 10\/2018, Vogel Communication Group[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n<\/div>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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