Der Doppelschneckenextruder von Coperion feiert Geburtstag

Der zweiwellige Schneckenkneter ZSK, der Urvater aller Doppelschneckenextruder, feiert seinen 60. Geburtstag. Als Werner & Pfleiderer, heute Coperion GmbH, im Jahr 1957 das erste Modell dieser gleichsinnig-drehenden, dichtkämmenden Maschinen ausgeliefert hat, war deren seither durchlaufene, rasante Entwicklung kaum vorstellbar.

Die rasante Entwicklung seit damals führte von einem aus heutiger Sicht relativ einfachen Kneter mit 170 kg/h Durchsatz zu anspruchsvollen Hochleistungs-Aufbereitungsmaschinen für vielfältige Aufgaben in der Kunststoff-, Chemie-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Das aktuelle Produktprogramm umfasst Baugrößen von 18 mm bis 420 mm Schneckendurchmesser mit Durchsätzen von 200 g/h bis zu 125 t/h für Polyolefine.

Die ersten Entwicklungen des noch heute in allen ZSK-Modellen verwendeten Funktionsprinzips gehen auf die Arbeiten von Rudolf Erdmenger bei Bayer, Leverkusen, zurück, die er 1943 gemeinsam mit Walter Meskat im IG-Werk Wolfen begann und ab 1945 in der Arbeitsgruppe „Hochviskostechnik“ weiterführte. Dort entwickelte er ein Dichtprofil für gleichsinnig drehende, ineinander greifende Schnecken. Dies war die Geburtsstunde des selbstreinigenden ZSK-Doppelschneckenextruders, der unabhängig von der Viskosität und den Reibeigenschaften des Füllguts funktionstüchtig ist. Anders als bei den heutigen ZSK-Doppelschneckenextrudern waren die Schnecken bei diesem ersten Prototyp noch übereinander angeordnet. Werner & Pfleiderer erwarb bereits 1953 eine exklusive Lizenz für diese Maschine von Bayer und entwickelte sie in weiteren vier Jahren zur Produktionsreife.

Durchsatz um Faktor 35 gesteigertCoperion - ZSK Mc18Moderner Hochleistungsextruder der Baureihe ZSK Mc18 mit einem spezifischen Drehmoment von 18 Nm/cm³ und einem Da/Di von 1,55 für die Aufbereitung von Produkten mit hohem Drehmomentbedarf, z. B. einige technische Kunststoffe.Coperion

In den seither vergangenen 60 Jahren hat der ZSK-Doppelschneckenextruder eine Leistungssteigerung erfahren, die bei seiner Markteinführung und auch noch lange danach undenkbar war. Bezogen auf den gleichen Achsabstand ist der Durchsatz heute 35-mal so groß wie zu Beginn. Darüber hinaus können Compoundiermaschinen beim Aufbereitungsprozess heute eine wesentlich größere Zahl verfahrenstechnischer Aufgaben übernehmen, weil das Verfahrensteil, das ursprünglich bei 6 D (D = Schneckendurchmesser) lag, heute auf bis zu 80 D verlängert werden kann.

Zugleich ist die nutzbare Leistung rasant gewachsen. Lag das spezifische Drehmoment der ersten ZSKs noch bei 3,7 Nm/cm³, so erreicht der ZSK Mv PLUS heute 11,3 Nm/cm³ und der Hochleistungsextruder ZSK Mc18 sogar 18 Nm/cm³. Dies und die ebenfalls realisierte, erhebliche Drehzahlsteigerung von 150 min-1 auf 1.200 min-1 bzw. 1.800 min-1 – die anfangs von Fachleuten zum Teil durchaus kritisch bewertet wurde – haben gemeinsam die heutigen, enorm hohen Durchsatzraten der ZSK ermöglicht.

sl