Präzise und schnelle Dosierung von Treibmitteln bei der Entwicklung von Schäumtechnologien
Effiziente Dämmwerkstoffe, Schäume für Strukturanwendungen, bio-basierte, flammgeschützte sowie Hochleistungsschäume sind derzeit stark am Markt gefragt. Forscher der Gruppe „Schäumtechnologien“ eines renommierten Institutes befassen sich intensiv mit der Entwicklung von geschäumten Materialien, deren Eigenschaften maßgeschneidert für die jeweiligen Anwendungen sind. Anlagenseitig ist das Institut bei dem kontinuierlichen Verfahren eine Kooperation mit LEWA für die Dosierung esowie einem weiteren Partner eingegangen.
Dabei ist ein für Forschungs- und Entwicklungsaufgaben flexibel einsetzbares Technikum entstanden, in dem Entwicklungen von der Rohstoff-Formulierung bis hin zur Bauteilprüfung möglich sind. LEWA lieferte das ecofoam Treibmittel-Dosiersystem.
Aufgabe
Durch die am Institut verfügbare neue Anlagentechnik können komplexe Themen in der Herstellung von Schäumen behandelt und bis hin zu vorseriennahen Anwendungen erprobt werden. Neben der Materialentwicklung legen die Forscher ein großes Augenmerk auf die Verbesserung der Verfahren. Dabei ist umfangreiches Know-how für Partikelschäume und zu kontinuierlich hergestellten Extrusionsschäumen entstanden. Damit die Anlage in den unterschiedlichen Projekten gleichermaßen einsetzbar ist, sollten alle gängigen Treibmittel damit dosiert werden können. Um dem vielfältigen Einsatzspektrum gerecht zu werden, wurden alle wichtigen Prozessparameter wie Saugdruck, Kühlung und Gegendruck bereits in der Planungsphase geklärt.
Lösung
Aufgrund der beengten Platzverhältnisse vor Ort wurde die ecofoam-Anlage mit mechanischem Teil und Schaltschrank auf einem gemeinsamen Grundrahmen kompakt aufgebaut. Für die fluidberührten Komponenten wurde V4A-Edelstahl (1.4571) und als Membranwerkstoff PTFE verwendet. Da die Treibmittel in flüssigem Zustand vorliegen müssen, verbaute LEWA Zusatzkomponenten, wie etwa einen Kühlmantel an jedem Pumpenkopf, einen Platten-Wärmetauscher (Kühler) und einen Durchlaufkühler. Zum Schutz vor Kavitation kann die anfängliche Fluidtemperatur von 20 °C bei einem Dampfdruck des CO2 von 57 bar bis auf circa 5 °C reduziert werden. Das System kann bei Extruderdrücken bis 400 bar eingesetzt werden. Durch die Kombination von Drehzahlregelung und manueller Hubverstellung der Pumpe kann ein Volumenstrom über einen weitreichenden Stellbereich von 0,1 l/h bis 10 l/h realisiert werden.
Technik
Hersteller: LEWA GmbH
| Pumpe | LEWA ecofoam Blowing Agent Metering System | |
| Medium | Blowing agents | |
| Fördermenge | 0,1 l/h to 10 l/h | |
| Druck | up to 400 bar |
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