Berührungslose Kennzeichnung eines Bowdenzuges, der mit einer Geschwindigkeit von 200 m/min aus einem Extruder läuft, mit einem Continuous-Inkjet-Drucker. Der Druckkopf befindet sich in der Bildmitte, der senkrechte silberne Stahlzylinder. (Bild: Binder + Wöhrle)
Die Heißprägemaschinen, die Binder + Wöhrle in Hausach im Schwarzwald viele Jahre für die Produktkennzeichnung einsetzte, erledigten jahrelang einen zuverlässigen Job: Sie druckten mit vorgeheizten Prägezeichen auf Kunststofffolien, die sich ablösten und als Schriftbild auf dem Produkt kleben blieben. Die Heißprägemaschinen ließen sich wirtschaftlich betreiben, aber nur, wenn die Produkte mit nur wenigen Produktdaten gekennzeichnet werden mussten. „Heute ist das anders“, erklärt Klemens Isele, Geschäftsführer von Binder + Wöhrle. „Wir sind gesetzlich verpflichtet, eine Vielzahl an Produktdaten aufzubringen – unter anderem Produktnummer, Materialkennzeichnung und Produktionsdatum.“ Die Heißprägemaschinen, bei denen sich das Schriftbild nur aufwendig ändern lässt, stießen an die Grenzen ihrer Flexibilität. Isele machte sich deswegen auf die Suche nach einem wirtschaftlicheren und flexibleren Kennzeichnungssystem.
Berührungslose Kennzeichnung von Bowdenzügen
Er fand es, nur 70 Kilometer entfernt: Dort , in Tuttlingen, ist ein führender Hersteller von industriellen Kennzeichungssystemen zuhause, die Firma Paul Leibinger. Das Unternehmen stellt Kennzeichnungssysteme wie den Continuous-Inkjet-Drucker (CIJ) her. Unter den verschiedenen Baureihen war der CIJ-Drucker JET3up aus der Baureihe ‚Universal Line‘ wie gemacht für die Anforderungen bei Binder + Wöhrle. Denn die Kennzeichnungsinformationen sind bei diesem Drucker nicht wie bei einer Heißprägemaschine festgelegt, sondern lassen sich in Sekundenschnelle verändern – fünfzeilige Kleinschriften, Grafiken, Barcodes und alle gängigen Datamatrix-Codes mit einer Druckhöhe von bis zu 16 Millimetern.
„Wir sind mit den Druckern nun dazu in der Lage, unsere Produkte schneller denn je zu kennzeichnen und können Produktwechsel noch schneller realisieren“, berichtet Isele. Einstellen lassen sich die Kennzeichnungsinformationen über einen 10,4-Zoll großen Touchscreen-Monitor, der sich so einfach bedienen lässt wie ein Smartphone. Das Prinzip lautet: what-you-see-is-what-you-get (WYSIWYG). Die eingestellten Informationen erscheinen Eins-zu-Eins auf dem Produkt, ganze ohne nervenaufreibende Testläufe.
Produktkennzeichnung eines Bowdenzuges mit einem Continuous-Inkjet-Drucker bei Binder + Wöhrle. Die Drucker erlauben es, das Produkt mit mehr Produktdaten zu kennzeichnen als es mit den Heißprägemaschinen möglich war. (Bildquelle: Binder + Wöhrle)
Ein weiterer Vorteil der Continuous-Inkjet-Drucker im Vergleich zu Heißprägemaschinen ist, dass der Drucker das Produkt nicht berührt. Das ermöglicht eine schnelle Kennzeichnung, die zudem produktschonend ist und die Gefahr von Bruchstellen reduziert. Die Continuous-Inkjet-Drucktechnik befindet sich im Inneren des zylinderförmigen Druckkopfs, der direkt von oben auf das Produkt blickt. Das zu kennzeichnende Produkt ist ein Bowdenzug, ein Drahtseil zur mechanischen Kraftübertagung mit einer druckfesten Ummantelung, die mit einer Geschwindigkeit von rund 200 Metern pro Minute (12 km/h) aus dem Extruder läuft. Im Druckkopf des CIJ-Druckers, der über eine Kopfleitung mit der Hydraulik im Druckergehäuse verbunden ist, schießen derweil 96.000 aufgeladene Tintentropfen pro Sekunde durch eine winzige Düse in Richtung eines Auffangrohrs. Beim Drucken kommen dann zwei Ablenkelektroden ins Spiel. Sie verändern die Flugbahn einzelner Tropfen, sodass sie als Bildpunkt auf der Produktoberfläche landen und innerhalb einer Sekunde trocknen. So entstehen schwarze und weiße Aufdrucke auf den Produkten. Die restlichen Tropfen fliegen geradeaus in das Fängerrohr und zirkulieren im System. „Scheinbar aus dem Nichts erscheinen die Informationen auf dem Bowdenzug“, schwärmt Isele, „schnell und absolut produktschonend.“
Die Drucker haben sogar Leistungsreserven. Sie können mit Geschwindigkeiten von bis zu 600 Metern pro Minute Schritt halten – das entspricht 36 km/h. Es ist also jederzeit möglich, die Anlagengeschwindigkeiten zu erhöhen, ohne die Kennzeichnungssysteme zum Nadelöhr werden zu lassen. Mittlerweile kommen dreizehn Drucker in der Produktion von Binder + Wöhrle zum Einsatz. Nicht nur in der Bowdenzug-Produktion, sondern auch in der Herstellung von Rohren und Schläuchen – ein weiteres Geschäftsfeld des Unternehmens.
Continuous-Inkjet-Drucker JET3up aus der Baureihe ‚Universal Line‘: Die Bedruckung lässt sich in Sekunden verändern und er druckt fünfzeilige Kleinschriften, Grafiken, Barcodes und alle gängigen Datamatrix-Codes mit einer Druckhöhe von bis zu 16 Millimetern. (Bildquelle: Paul Leibinger)
Patentiertes Verschlusssystem vermindert den Reinigungsaufwand
Überzeugt ist Isele auch von den niedrigen Betriebskosten der Continuous-Inkjet-Drucker. Die Geräte verbrauchen mit einer Leistungsaufnahme von rund 30 Watt weniger Strom als eine Glühbirne. Ebenso gering ist der Verbrauch an Tinte. Mit einem Liter Tinte drucken die Geräte 160 Millionen Zeichen. Das reicht fast für das gesamte Jahr. Zudem sind die Wartungs- und Reinigungskosten niedrig. Dank des automatischen Verschlusssystems Sealtronic, einer patentierte Entwicklung von Leibinger, entfallen aufwendige Reinigungsarbeiten vor dem Produktionsstart. „Ist der Drucker außer Betrieb oder im Stand-by-Modus, bleiben bei vielen CIJ-Druckköpfen Düse und Fängerrohr offen“, erklärt Christina Leibinger, Geschäftsführerin des Druckerherstellers. Die Folge ist: „Die Tinte trocknet ein und die Düse verstopft, sodass viel Reinigungsaufwand nötig ist, damit es beim nächsten Start nicht zu einem diffusen Spucken von Tinte und einem undeutlichen Schriftbild kommt. Dieses Problem wird mit dem automatischen Verschlusssystems gelöst: „Das Fängerrohr fährt in Produktionspausen auf die Düse und verschließt das System luftdicht“, erklärt Christina Leibinger, und fährt fort: „Beim erneuten Start ist das Schriftbild direkt klar und stabil – ohne Reinigungsaufwand und Spülzyklen läuft die Produktion sofort wieder an.“
Auch die Ausfallsicherheit der in Deutschland hergestellten Drucker war ein wichtiges Argument für Binder + Wöhrle, auf die Kennzeichnungssysteme von Leibinger zu vertrauen. „Die Zuverlässigkeit der Drucker spielt eine Schlüsselrolle“, erklärt Isele. „Versagt das Kennzeichnungssystem nur wenige Minuten, werden viele Meter wertvoller Rohre und Profile zu Ausschuss.“ Und wenn es doch zu einem Ausfall kommt? Dann stehen Techniker von Leibinger vor der Tür. „Wir sind mit dem technischen Service sehr zufrieden. Bei Problemen müssen wir nicht tagelang auf Hilfe warten, sondern wissen, dass die Produktion schnellstmöglich weiterläuft“.
