Das 1959 gegründetete Unternehmen H. Müller-Fabrique de Moules SA aus dem schweizerischen Conthey ist Anbieter von Werkzeugen und Robotern für Dünnwand-Verpackungen und In-Mould Labelling-Anwendungen. Seit 1993 entwickelt das Unternehmen IML-Systeme, die weltweit in der Kunststoff-Verpackungsindustrie zum Einsatz kommen. Mit langjährigem Know-how und hohem Qualitätsstandard unterstützt man Unternehmen aus den Branchen Food, Non-Food und Medizintechnik in der Entwicklung von Neuprodukten für den Verpackungsbereich. Die Leistungen gehen von der Entwicklung neuer Produkte bis hin zur Fertigstellung leistungsfähiger Produktionsanlagen.

Bei der Produktentwicklung für den SKET-Becher unterstützte man die Entwicklungsabteilung der Knauer Group im schwäbischen Dettingen. Dort konnte im Entwicklungszentrum der Knauer Group die Innovation SKET auf einem Müller Multiflex Roboter realisiert und zur Serienreife fertig entwickelt werden. Der neu entwickelte SKET-Becher setzt Maßstäbe bei der Herstellung von PP-Verpackungen mittels Spritzgießverfahren. Gegenüber einem herkömmlichen Becher ist eine PP-Materialeinsparung von bis zu 50% möglich. Das spart Geld und schont mit einer Verbesserung der CO2-Bilanz die Umwelt.  Diese Einsparungen werden durch eine extrem dünne Becher-Wandstärke von nur 0,22 mm erreicht.

Wendelförmig verlaufende Rillen in der Becherwand dienen als Fließhilfe und sorgen dafür, dass der Kunststoff schnell genug an den oberen 0,7 mm dicken Siegelrand gelangt und diesen komplett ausfüllt, bevor der Kunststoff erkaltet. Durch die Schrägheit der wendelförmig verlaufenden Rillen in der Becherwand fließt das Material zudem gleichmäßig in die dünnen Zwischenräume und füllt auch diese komplett aus.

Durchdachte Produktentwicklung von Anfang an

Je nach Wandstärke des Bechers werden unterschiedlich starke Kartonetiketten sowohl an der Seitenwand als auch am Boden angebracht, um die Stabilität des Bechers zu gewährleisten. Die Kartonetiketten sind leicht ablösbar, was wiederum zu hervorragenden Recyclingeigenschaften führt. Dabei können die Etiketten beidseitig mit Informationen, Coupons oder anderen Specials bedruckt werden – eine ideale Werbefläche für Marketingabteilungen, um Botschaften zu vermitteln. „Solche Errungenschaften sind nur mit einer ausgeklügelten und durchdachten Produktentwicklung, in Verbund mit einer intensiven Pilotphase, möglich“, erklärt Guido Pöhls, teilhabender Geschäftsführer von Uniplast. „Müller bot uns eine durchgängige Unterstützung in der kompletten Wertschöpfungskette bei der Entstehung neuer Spritzgießerzeugnisse.“

Schon bei den ersten Überlegungen zur Gestaltung der neuen PP-Verpackung waren die Schweizer im Boot. Sie entwickelten Vorschläge zur Teilegestaltung und stellten diese mit ersten Entwurfszeichnungen und 3D-Animationen vor. Anschließend wurden bei der 3D-CAD-Modellierung alle spritzgießtechnischen Notwendigkeiten und Erfordernisse von den spritzguß-erfahrenen Mitarbeitern berücksichtigt.

Als nächster Schritt folgte eine Moldflow-Analyse. Anhand dieser fand die Berechnung der möglichen Gewichtsreduktion statt, dem größten Kostensparfaktor für die Massenproduktion. Mit Hilfe der Moldflow-Analyse können zudem Fließhilfen für eine homogene Teilefüllung erstellt werden, welche die Standzeit des Werkzeuges merklich erhöhen. Mit weiteren Berechnungen und Simulationen konnten die erforderliche Schließkraft reduziert, der Stauchdruck maximiert sowie mögliche Lufteinschlüsse eliminiert werden. Außerdem wurde die Werkzeugkühlung optimiert, um schnellere Zykluszeiten zu erzielen. Mittels 3D-Rapid-Prototyping konnten erste Muster des Produktes erstellt und dem Kunden präsentiert werden.

Spezieller Roboter für die Pilotphase

Die Pilotphase dient der Erprobung unter realen Produktions¬bedingungen. Dort galt es, das neue Design ausgiebig zu testen. Flexibel und schnell lässt sich der von Müller speziell für die Pilotphase entwickelte Multiflex-IML-Roboter umbauen und kann so für unterschiedlichste Anforderungen gerüstet werden. Damit lassen sich alle möglichen Spritzgießerzeugnisse mit dem gleichen System testen. Die Flexibilität beginnt bereits beim Werkzeug: Ein multifunktionaler Werkzeugaufbau mit austauschbaren beheizten Nadelverschlussdüsen stellen die Basis für die modularen Spritzgieß-Werkzeuge dar. Schnell, einfach und ohne große Umbaumaßnahmen lassen sich diese wechseln, ob Deckel oder Becher, ob innen oder außen angespritzt.

Der Roboter ist für alle gängigen Etikettenformen ausgelegt. Von der Spiegeletikette über die Kreuzetikette bis zur Banderole mit Bodenetikette. Der Einlegearm lässt sich um 180° drehen, wodurch die Etiketten sowohl in die bewegliche als auch in die feste Werkzeughälfte eingelegt werden können. Die Spritzlinge werden gleichzeitig entnommen und vor dem Abstapeln mit einem Kamerasystem kontrolliert. Der IML-Roboter kann 1- oder 2-fach ausgelegt werden – damit eignet er sich für die Testphase von Neuprodukten ebenso wie für die Produktion von Kleinserien.

Mit Erfahrung, Kompetenz und Schweizer Präzision bindet sich das Unternehmen in die Entwicklungs- und Testphase ein, wodurch mögliche Schwachstellen im Produkt oder im Ablaufprozess frühzeitig vor Produktionsbeginn identifiziert und beseitigt werden können. Dadurch können erhebliche Einsparungen an Zeit und Kosten erzielt werden. Produktionsausfälle hingegen kosten bares Geld.

 

Autor

Thomas Federer
ist bei H. Müller-Fabrique de Moules in Conthey tätig.
thomas.federer@muller-iml.com