Energieeffiziente sowie hochautomatisierte Materialförderung und -bearbeitung sind ein Schlüsselfaktor in der Kunststoffverarbeitung. (Bildquelle: Piovan)

Energieeffiziente sowie hochautomatisierte Materialförderung und -bearbeitung sind ein Schlüsselfaktor in der Kunststoffverarbeitung. (Bildquelle: Piovan)

Die nun schon seit Monaten durch die Pandemie verursachten Einschränkungen wirken sich offenbar unmittelbar  auf die Anforderungen aus, die Kunststoffverarbeiter an die Eigenschaften der von ihnen betriebenen Gerätschaften stellen. So berichtet Wittmann Kunststoffgeräte, Wien, Österreich, dass aktuell „kleine kostengünstige Helfer“ sehr gefragt seien, die die Nutzung von Personalkapazitäten optimieren. Dazu schreibt das Unternehmen beispielhaft, dass „reduzierte Ressourcen gerade in der momentanen Situation schnellere und fehlerfreie Handhabung der Geräte bei Farb- oder Produktwechsel verlangen“, und präzisiert: „Meist ist es ausreichend, eine Rezeptur zu verändern oder auf ein anderes Gerät zu übertragen, und dies kann rasch vom PC aus erledigt werden, ohne dass es notwendig ist, durch die Produktionen laufen zu müssen. Zentral können gleichzeitig mehrere Dosiergeräte verwaltet werden. Dazu lassen sich über vorgefertigte Software oder OPC-UA-Schnittstellen weitere Daten erfassen, welche nach Auswertung dieser zu einer Verbesserung der Teilequalität führen können.“ Diesen Trend in der Anlagen- und Gerätetechnik spricht auch Koch Technik, Ispringen, an und verweist dabei auf die „ganzheitliche Vernetzung der Peripherie- und Verarbeitungsmaschinen mit Anbindung an firmeninterne ERP-Systeme“ mittels „offenem Kommunikationsstandard OPC-UA, um so im Zusammenspiel mit ERP-Systemen die Netzwerkfähigkeit der Produktion zu realisieren.“ Woywod Kunststoffmaschinen, Gräfelfing, berichtet ebenfalls, dass der Datenaustausch und die Verfügbarkeit von Anlagen- und Prozessdaten auch über mobile Geräte und OPC-UA zunehmend wichtiger wird.

Reduzierte Stillstandszeiten

Industrie-4.0-Einsatz von Chargendosierern und Granulattrocknern (Bildquelle: Protec)

Industrie-4.0-Einsatz von Chargendosierern und Granulattrocknern (Bildquelle: Protec)

Inno-Plast, Berlin, spricht den „Einsatz von Schätzungsalgorithmen bei der Saugzeitbestimmung von Saugförderern gegen Ende von Produktionsaufträgen zur Vermeidung von überschüssigem Rohstoff“ an. Auch diese Methode hilft, den Personaleinsatz zu reduzieren, der andernfalls bei Produktionswechsel für das Entleeren der Geräte erforderlich wird. Diesen Trend bestätigt auch Woywod Kunststoffmaschinen und registriert eine verstärkte Nachfrage nach totzonenfreier Entleerung und Selbstreinigung der Dosiergeräte, um Rüstzeiten auf ein Mindestmaß zu minimieren. Weiter berichtet das Unternehmen von einem steigenden Bedarf an Magnetabscheidern zum Schutz der Maschine sowie an über Steckverbindungen leicht demontierbare Komponenten wie Motoren und Sensoren, um im Servicefall schnell und ohne Risiko Komponenten austauschen zu können.

Zeppelin Systems, Friedrichshafen, stellt einen „Trend zur Reduzierung von Stillstandszeiten fest, der auch der Effizienzsteigerung dient“. Rezeptwechsel und Reinigung sollen so schnell wie möglich vonstattengehen. „Die Nachfrage nach leicht reinigbaren Mischbehältern, insbesondere teilbaren Mischbehältern, hat daher deutlich zugenommen“, schreibt Zeppelin. Zur Optimierung von Chargenmischern, berichtet das Unternehmen, dass „durch ein Ausschwenken des zylindrischen Teils der Schnellmischer bei Farbwechseln bis zu 90 % der bisherigen Zeit eingespart werden können“.

Verbessertes Kleinmengenhandling

Gemäß Process Control, Birstein, steigt die Nachfrage nach gravimetrischen Chargenmischern für Pulverkomponenten, oftmals aus dem PVC-Umfeld. Mit diesen Systemen sollen „händische Zugaben zu PVC-Blends vermieden und so fehlerhafte Zugaben ausgeschlossen werden“. Dies betreffe sowohl Chargenmischer, die für die Verwiegung der Einzelkomponenten für eine Dosierung in kundenseitig vorhandene Mischer verwendet werden, als auch Komplettsysteme mit Dosierung, Verwiegung und Homogenisierung in der integrierten Mischkammer. Für den Transport von kleinen Materialmengen zur Komponentendosierung werden gemäß Woywod Kunststoffmaschinen verstärkt Venturi-Fördergeräte eingesetzt.

Elektromobilität fördert Materialhandling

Zeppelin Systems leitet aus der „erwarteten Steigerung der Aktivitäten in der Elektromobilität“ ab, „dass in den nächsten Jahren in den weiteren Ausbau von Förder-, Dosier- und Mischanlagen investiert wird“ und präzisiert: „Hier ist besonders das Handling von Nanomaterialien zu nennen, sei es zum Fördern, Dosieren oder Mischen. Marktverschiebungen können sich auch durch die Aufteilung der Fest- und Flüssig-Produktionsprozesse der Batteriemassen ergeben.“ Hieran partizipiere die Kunststoffindustrie durch den möglichen Einsatz von Maschinen wie etwa Extruder oder Mischer.

Beim Thema Flüssigfarbdosierung sieht Rowasol, Pinneberg, einen Trend in der Kombination von Kolben- und Doppelkolbendosierern mit Mehrweggebinden für Flüssigfarbe. Verfahrenstechnisch erfolge eine „Abkehr von der Schlauchpumpe als Standard bei der Flüssigfarbdosierung“. Durch den Einsatz von Kolbenpumpen entfällt der Schlauch als Verschleißmaterial.

Energieeffizientes Materialhandling

Neben den von Zeppelin Systems angesprochenen Maßnahmen zur Energieeffizienz geht auch Woywod Kunststoffmaschinen auf dieses Thema ein und verweist auf eine „bedarfsgerechte Komponentenauswahl“, wobei Überdimensionierung zu vermeiden sei.

Obwohl Trockner nicht das Thema dieser Marktübersicht sind, berichten zwei Firmen über Maßnahmen zur Energieeffizienz bei diesen Geräten. Koch-Technik vermerkt, dass durch die „Weiterentwicklung der bestehenden Trocknereffizienz durch Verbesserung des Wärmetauscherkonzepts Energieeinsparungen von bis zu 50 % möglich sind“. Maguire Europe Sales, Tamworth, Staffordshire, Großbritannien, verweist auf ihren Niedrigenergietrockner, der im Gegensatz zu traditionellen Trocknern nicht mit Trockenmittel arbeitet und daher „keinen energieintensiven Regenerationsprozess, keine zusätzliche Gebläseeinheit und auch keinen Kühlwasserbedarf“ aufweist. Der Trockner verwendet ein Vakuum als Hauptverfahren für die Trocknung und nicht das Taupunktverfahren. „Bei dieser Vakuumtrocknung wird die Siedetemperatur von Wasser auf 56 °C reduziert“, schreibt Maguire weiter. „Dadurch entsteht ein Temperatur- und Druckunterschied, der dazu führt, dass Feuchtigkeit schnell aus dem Granulat freigesetzt wird. Die zum Trocknen des Granulats erforderliche Energie wird somit erheblich reduziert. Dies erfordert normalerweise nur ein Sechstel der Trocknungszeit von herkömmlichen Trocknern.“

Über den Autor

Prof. Dr. Werner Hoffmanns

ist freier Mitarbeiter des Plastverarbeiter.

office@hoffmanns-texte.de