Dichtungsbänder für Fenster- und Türanschlüsse, Dehnfugen und Trennwände müssen viel aus- und gut dichthalten. Deshalb werden im Bauwesen häufig Quell- oder Kompribänder eingesetzt. Die vorkomprimierten PU-Schäume werden mit einer speziellen Imprägnierung versehen. Ein Dichtungsspezialist wollte die Produktion dieser Bänder ohne Qualitätsverlust energie- und kosteneffizienter gestalten. weisstechnik konnte mit einer kontinuierlich arbeitenden und prozessoptimierten Mikrowellen- Trocknungsanlage eine passgenaue Lösung bieten.
Dichtungsbänder mit Spezial-Imprägnierung
Für Anwendungen, bei denen eine hohe Fugendichtigkeit gefordert ist, bietet ein Dichtungsspezialist spezielle Kompribänder an. Diese Bänder aus PU-Schaum dehnen sich nach dem Einbau langsam aus und dichten dadurch dauerhaft ab. Dabei verhindert eine spezielle Kunstharzpolymer-Imprägnierung das Eindringen von Kälte und Feuchtigkeit. Die Imprägnierung verfügt überdies über einen UV- und Alterungsschutz und ist flammenhemmend. Das Imprägnieren der PU-Schäume ist ein einfacher, aber energieintensiver Prozess, bei dem das Imprägnat in einem Tauchbad aufgetragen wird. Da die Restfeuchte für die Weiterverarbeitung nur etwa 10 Prozent betragen darf, muss der Wasseranteil anschließend deutlich reduziert werden. Um den Energieeffiziente Trocknungstechnik zu erhalten, ohne auf zuverlässige Trocknungsergebnisse zu verzichten, wurde weisstechnik mit der Entwicklung einer entsprechenden Lösung beauftragt.
Bestehenden Prozess nachhaltig optimieren
Als einer der führenden Partner für wärmetechnische Speziallösungen entwickelte weisstechnik eine besonders energieeffiziente Trocknungsanlage. Dabei wurde auf die Mikrowellen-Technologie zurückgegriffen, die sich nach einer ersten Analyse ideal für das sichere und effiziente Trocknen der feuchten, Imprägnat-getränkten PU-Schäume eignet. Entscheidend dafür ist der dielektrische Verlustwert der Schäume,
der über 0,01 liegt, was bedeutet, dass die Bänder die Mikrowellenstrahlung hervorragend absorbieren. Dadurch können sie gezielt bestrahlt und von innen heraus erwärmt und getrocknet werden. Anders als bei herkömmlichen Öfen, muss dabei nicht der gesamte Ofen erwärmt werden. Die Mikrowellen bewirken einen direkten Energieeintrag in das zu trocknende Werkstück, die Umgebungsluft bleibt kalt. Dadurch benötigen Mikrowellen-Trocknungsanlagen erheblich weniger Energie. Die von weisstechnik realisierte PU-Schaum-Trocknungsanlage realisiert so einen hervorragenden Wirkungsgrad von 90%.
Kontinuierlicher Prozess sichert hohe Effizienz
Die neue Trocknungsanlage wurde als Durchlaufanlage konzipiert und realisiert. Nach der Imprägnierung in einem Tauchbad laufen die Bänder aus PU-Schaum durch den Mikrowellentrockner. Dabei reicht die Transportgeschwindigkeit von >2m/min und wird automatisch an die jeweilige Materialstärke des PU-Schaums angepasst. Das Transportband besteht aus mikrowellentransparentem glasfaserverstärktem PTFE und hat keinen Einfluss auf die Mikrowellenstrahlung. Damit kann fast die gesamte Energie in die Bänder eingebracht werden. Beim Ein- und Austritt in den Mikrowellentrockner durchlaufen die Bänder einen Mikrowellen-Eingangs- bzw. Ausgangsfilter.
Homogene Trocknung für optimale Qualität
Herzstück der Anlage ist das Mikrowellensystem mit einer vötschoven VHM Mikrowellenanlage mit einer Frequenz von 2,45 GHz. Die patentierte hexagonale Kammergeometrie und die patentierte Position der Mikrowelleneinkopplung sind entscheidend für die homogene Feldverteilung und damit die gleichmäßige Trocknung der PU-Schäume. Dieses zeigt sich auch in der Praxis. Die Qualitätskontrolle der fertigen Kompribänder bestätigt, dass die Feuchteabweichung, bezogen auf eine ganze Rollenbahn, über das Volumen nur ein bis zwei Prozent beträgt und damit innerhalb des geforderten Toleranzbereiches liegt. Dadurch ist der anfallende Verschnitt beim nachgelagerten Cutting minimal.
Einfache Steuerung und Prozessüberwachung
Gesteuert wird die Trocknungsanlage über die bewährte Weiss SIMPAC Steuerung. Diese ermöglicht die kontinuierliche Datenaufzeichnung zur Dokumentation der Prozessparameter, zur Fehleranalyse und für Predictive Maintenance Applikationen. Für die Prozesskontrolle sind darüber hinaus spezielle Infrarotkameras in der Mikrowellenkammer installiert. Mit deren Daten lässt sich die Oberflächentemperatur des Prozessgutes flächig auswerten. Wie die Prozesskontrolle noch weiter optimiert werden kann, untersuchte das universitäre Forschungsprojekt Smart tomographic sensors for advanced industrial process control „TOMOCON“. Das Ergebnis: Tomographische Sensoren messen zuverlässig die Feuchte im Schaummaterial und sind daher künftig gute Mittel zur Regelung und Qualitätssicherung bei der Schaumtrocknung. In der Summe überzeugt die Mikrowellen-Trocknungsanlage technisch und wirtschaftlich und hilft dem Dichtungshersteller damit seine Position als führender Abdichtungsspezialist zu sichern.
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Die Weiss Technik Unternehmen
Zu den Weiss Technik Unternehmen gehören die Produktbereiche Umweltsimulation, Wärmetechnik, Klimatechnik und Pharmatechnik (www.weiss-technik.com). Kunden erhalten Lösungen und Produkte, die in Forschung und Entwicklung sowie bei Fertigung und Qualitätssicherung eingesetzt werden. Eine starke Vertriebs- und Serviceorganisation mit 22 Gesellschaften in 15 Ländern an 40 Standorten betreut die Kunden und sichert den Betrieb der Systeme – rund um den Globus. Die Weiss Technik Unternehmen sind Teil der in Heuchelheim bei Gießen ansässigen Schunk Group.
Schunk Group
Die Schunk Group ist ein globaler Technologiekonzern. Das Unternehmen ist ein führender Anbieter von Produkten aus Hightech-Werkstoffen – wie Kohlenstoff, technischer Keramik und Sintermetall – sowie von Maschinen und Anlagen – von der Umweltsimulation über die Klimatechnik und Ultraschallschweißen bis hin zu Optikmaschinen. Die Schunk Group hat rund 9.000 Beschäftigte in 29 Ländern und hat 2020 einen Umsatz von 1,2 Mrd. Euro erwirtschaftet.