Schraubverschlüsse, Deckel, Steckkappen sowie Klappscharnierverschlüsse für die Kosmetik-, Pharma- und Nahrungsmittelindustrie gehören zur Produktpalette des Kunststoffverarbeiters. Um der wachsenden Nachfrage entsprechen zu können, investierte das Unternehmen aus Spechtsbrunn in den Bau einer neuen Produktion mit moderner Technik. Auf computergeregelten Spritzgießmaschinen der jüngsten Generation werden hier täglich zwei Millionen Kunststoffteile produziert. Das Gewichtsspektrum je Teil erstreckt sich dabei von 0,5 bis 30Gramm.

Die Materialversorgung der Spritzgießmaschinen am alten Standort erfolgte bislang ausschließlich über Einzelfördergeräte. Bedingt durch die Größe der neuen Produktionshalle und das Aufstocken des Maschinenparks entschied sich der Spechtsbrunner Kunststoffverarbeiter für ein wirtschaftliches System mit zentraler Materiallagerung und -verteilung. Schnell, zuverlässig, kostengünstig und einfach zu bedienen – das waren die Anforderungen an die neue Materialversorgung. Die Wahl fiel auf eine Lösung des langjährigen Partners Koch-Technik aus Ispringen. „Vor zwanzig Jahren habe ich mein erstes Förder- und Einfärb-gerät von Koch gekauft – es ist heute noch im Einsatz“, sagt Geschäftsführer Peter Gramß.

Problemlose Kombination von neuen und alten Peripheriekomponenten

Nach intensiven Beratungsgesprächen entwickelte der Ispringer Peripheriehersteller ein individuelles Konzept. Hierbei ließen sich die schon vorhandenenGerätekomponenten zu 100Prozent in die neue Gesamtanlage integrieren. Ermöglicht wurde dies durch das flexible Baukastensystem des Anbieters: Alle Gerätekomponenten lassen sich durchihre konsequent modulare Bauweise miteinander kombinieren. Auch nach 20Jahren geht das noch problemlos.

Konzeption, Aufbau und Installation einer solchen zentralen Förderanlagen einer solchen Anlage werden für dassüddeutsche Unternehmen nie zur Routine. Jede Anforderung ist anders, jeder Wunsch ist genau zu analysieren. Etwaige Schwächen werden angesprochen, sodass Verbesserungen oder Einsparungen möglich sind. Trotzdem gibt es Gemeinsamkeiten bei allen Förderanlagen des Peripherieherstellers:

  • Innerhalb des Baukastensystems lassen sich die verschiedenen Komponenten integrieren; es erlaubt jede sinnvolle Kombination.
  • Das staubfreie Fördern ermöglicht Reinraumbedingungen ohne großen Mehraufwand.
  • Die eingesetzten Werkstoffe sind für die Lebensmittelindustrie zugelassen.
  • Alle Komponenten lassen sich einfach und ohne Werkzeugeinsatz reinigen.
  • Die Förderanlagen sind bedienerfreundlich und benötigen einen geringen Personalaufwand.

 

Seit die zentrale Materialversorgung bei dem Kunststoffverarbeiter Gramß in Betrieb ist, werden täglich zwischen zehn und zwölf Tonnen Kunststoffgranulat durch die neu verlegten Rohrleitungen gefördert. Ergänzt durch KEM-Direkteinfärbgeräte versorgen Zwei-Komponenten-Förderabscheider die drei Produktionslinien von insgesamt 45 Spritzgießmaschinen mit Material.

Den Ausgangspunkt für die zentrale Förderung bilden vier neu errichtete Außensilos für das angelieferte Kunststoffmaterial. Vor dem Verarbeiten fördern Geräte mit hoher Durchsatzleistung und Drehstromgebläse das Granulat zu Materialspeichern innerhalb des Hallentraktes. Das Zwischenlagern in diesen, als Innensilos bezeichneten, Speichern bewirkt ein Temperieren des Materials auf Innenraum-Niveau.
Im gleichen Gebäudekomplex finden sich weitere Entnahmestellen mit je 750l Fassungsvermögen. Sie wurden für kleinere Aufgabemengen von Kunststoff oder für empfindliches Material installiert. Zwei Umsteckbahnhöfe sorgen für das Verteilen des Materials innerhalb der gesamten Förderanlage. Diese wiederum wurde in zwei einzelne Fördersysteme aufgesplittet. Jedem dieser Systeme ist einer dieser Bahnhöfe zugeordnet. Der Vorteil eines Umsteckbahnhofes liegt darin, dass sich jede Maschine mit jedem Material verbinden lässt. Jedes Material hat einen Eingang. Die Anzahl der Ausgänge ergibt sich aus der Anzahl der Materialien, die gleichzeitig verarbeitet werden sollen. Über diese Ausgänge lassen sich mittels Schnellkupplungen die Weichen zur Materialversorgung der einzelnen Spritzgießmaschinen stellen.

Steuerung ermöglicht editieren und dokumentieren der Betriebsdaten

Das Fördern des Granulats zur Verarbeitung übernehmen Zwei-Komponenten-Abscheider. Auf den Spritzgießmaschinen installiert, transportieren sie das Material mithilfe von Unterdruck vom Materialspeicher bis zum Einzugsbereich der Schnecke. Das dafür nötige Vakuum erzeugen zwei wartungsfreie, robuste Drehkolbenpumpen mit je 4,5Kilowatt Leistung. Mit dieser Leistung lassen sich bis zu 400Kilogramm Material pro Stunde über eine Entfernung von 100Metern fördern.

Eine zusätzlich integrierte Reservepumpe schaltet sich wöchentlich im Wechsel zu und sichert das Maschinenbeschicken bei einem eventuellen Ausfall automatisch. Vor diese Pumpen sindSa-3-Sicherheitsfilter geschaltet. Diese scheiden Staubpartikel aus der Förderluft ab und ermöglichen so absolut sauberes Fördern. Selbst Mikroteilchen bis 2µm filtern sie problemlos heraus. Das „Gehirn“ der Förderanlage ist eine Siemens Simatic-Mikroprozessor-Steuerung. Alle Einstellparameter lassen sich hier mittels Touch-Display editieren. Die wichtigen Werte der Betriebsdaten werden erfasst, gespeichert und sich im Hinblick auf die DIN EN ISO 9001:2000, nach der auch die Spechtsbrunner zertifiziert sind, dokumentiere.

Recyceltes Material mit Neuware gezielt kombinieren

Wärmerückführung zum Heizen der Gebäude sowie vollständig recyclebare Rohstoffe sind dem Spechtsbrunner Verpackungshersteller wichtig. Der ressourcenschonende Gedanke floss ebenfalls in die Konzeption der Materialversorgungsanlage ein. Neben den Spritzgießmaschinen wurden Beistellmühlen platziert, welche die anfallenden Angüsse zu Mahlgut verarbeiten. Das recycelte Material wird dem Abscheider wieder zugeführt. Jeder maschinenseitige Förderabscheider vom Typ Tm A8 verfügt über die Erweiterung zum Fördern von zwei Komponenten. So besteht die Möglichkeit, Neuware und Mahlgut abwechselnd zu fördern. Der Mahlgutanteil lässt sich dabei in Prozentanteilen definieren. Weiterhin ist eine Angabe der Wechsel pro Förderzyklus möglich, womit das Vermischen von Neumaterial und Mahlgut machbar ist. Diese vollautomatische Lösung ist prozesssicher. Das sortenreine Mahlgut wird dem Produktionsprozess sofort wieder zugeführt und ganz nebenbei der Rohstoffverbrauch merklich gesenkt.

In Kombination mit den Förderabscheidern ist jede Spritzgießmaschine mit einem Einfärbgerät ausgestattet. Diese KEM-Direkteinfärbgeräte sind eine passende Lösung, um Masterbatches direkt in den Einzugsbereich der Verarbeitungsmaschine zu dosieren. Das mit den Abscheidern geförderte Granulat läuft über einen freien Zulauf zu. Zeitgleich dosiert eine Dosierrolle in der Dosiereinheit eingefülltes Masterbatch mit hoher Genauigkeit zu. Die Steuerung für das Dosiergerät ist bereits im Gehäusekörper des Direkteinfärbgeräts integriert. Neben einem Rezeptspeicher stehen hier Programme für Spritzgießmaschinen oder Extruder zur Auswahl.

Reinraumbedingungen für Pharma- und medizinische Verpackungen

In der ehemaligen Produktionshalle, angeschlossen an die zentrale Förderanlage, hat der Verpackungshersteller eine Idee für neue Absatzchancen umgesetzt: einen Reinraum. Die Produktion unter Reinraumbedingungen war für den Kunststoffverarbeiter das logisch konsequente Erweitern seiner Produktionsmöglichkeiten. Verpackungsbestandteile für Pharmaindustrie und Medizintechnik werden hier hergestellt.

Beginnend soll die Produktion unter Reinraumbedingungen dazu dienen, pharmazeutische Kunststoffverschlüsse herzustellen, zu verpacken und ohne Kontamination versandfertig zu machen. Mit dem neu errichteten, qualifizierten Reinraum der Klasse 7 nach DIN EN ISO 14644 ist das Unternehmen für die heutigen und kommenden Anforderungen seiner Abnehmer gerüstet. Dem maßgeschneiderten Reinraumbereich ist zunächst eine Spritzgießmaschine zugeordnet – ein Erweitern ist jederzeit möglich. Das Aufstellen der Maschine außerhalb des Reinraums ist ein gängiges Verfahren, um der Kontamination durch Abrieb oder Ölnebel vorzubeugen. Ein in Verbindung mit der Spritzgießmaschine arbeitendes Reinluftmodul sorgt für die erforderliche Reinheit der Formteile.

Verbunden mit der zentralen Förderung über einen Förderabscheider sowie der Direkteinfärbung wird das Kunststoffgranulat der Spritzgießmaschine zugeführt, um dann im Reinluftstrom des Werkzeugbereichs weiterverarbeitet zu werden. Über gekapselte mit Reinluft beaufschlagte Förderbänder erfolgt der Transport der Formteile zum weiteren Verwenden in den Reinraum.

Erhöhte Marktchancen
Für die Zukunft vorbauen

Mehr als 3000m hochwertiges V2A-Edelstahlrohr für die Materialversorgung wurden bei Gramß von eigenen Montageteams verlegt und die Komponenten zur zentralen Förderung installiert. Komplett ausgerüstet und angeschlossen, ist es jetzt möglich 75 Spritzgießmaschinen mit Material zu versorgen. Jetzt verfügt die gesamte zentrale Granulatversorgung über einfache Handhabung, Wartungsfreiheit und lange Lebensdauer.

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Ulrich Mangelsdorf, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Werner Koch Maschinentechnik, Ispringen, info@koch-technik.de