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cav ABFÜLLEN, VERPACKEN, KENNZEICHNEN, LAGERN Abfüllung von Industrieruß Saubere Luft dank Vakuumtechnik Industrieruß, auch unter dem Namen Carbon Black bekannt, ist ein schwarzer, pulverförmiger Feststoff, der zu 80 bis 99,5 % aus Kohlenstoff besteht und gezielt hergestellt werden kann. Er findet sich zum Beispiel als Füllstoff in der Gummi - industrie oder als Schwarzpigment in Druckfarben und Lacken wieder. Aufgrund seiner Leitfähigkeit wird er auch zur Herstellung von Elektroden verwendet. Das feine, stark staubende Pulver ist in der Handhabung allerdings sehr herausfordernd. Ein weltweit agierender Chemiekonzern suchte eine passgenaue Lösung, um den gesamten Absackvorgang des hochwertigen Industrierußes voll automatisiert zu handhaben. Die Abpackung ist jedoch keine einfache Aufgabe. Während der Abfüllung kann eine extreme Staubentwicklung auftreten, die für Mitarbeiter, die die Luft einatmen, zum Gesundheitsrisiko wird. Gleichzeitig bedeutet das auch ein Verlust des kostbaren Produktes. Bei der Abpackung des feinen Pulvers tritt noch ein weiteres Problem auf: Wenn zu viel Luft mit eingeschlossen wird, werden die Säcke zu voluminös und instabil. Teilweise gelangen im Absackprozess bis zu 70 % Luft mit in die Säcke. Sie werden dadurch unförmig und lassen sich nicht richtig stapeln. All dies wollte das Unternehmen natürlich vermeiden. Der Chemiekonzern suchte deshalb eine optimale Lösung, um rund 40 Sack pro Stunde je Absackstation abzufertigen. Dabei war dem Unternehmen ein hoher Automatisierungsgrad sowie Verfügbarkeit und ein 24-Stunden Betrieb wichtig. Die vollautomatische Vakuum-Ventilsack-Befüll- und Verschließstation Velovac ermöglicht eine staubfreie Abpackung Bilder: Greif-Velox Sauber befüllt Greif-Velox hat für den Chemiekonzern mit dem Velovac eine vollautomatische Vakuum- Ventilsack-Befüll- und Verschließstation für eine staubfreie Abpackung realisiert. Die Funktion der komplexen Technik ist einfach erklärt: In der Vakuumkammer wird ein atmosphärischer Unterdruck erzeugt, durch den das Produkt in die Vakuumsäcke gesaugt wird. Dabei wird möglicherweise austretender Staub abgesaugt und dem Absackvorgang direkt wieder zugefügt. Bei dem Che- 14 cav 02-2018
In der Vakuum kammer wird der Ruß in den Sack gesaugt. Dabei wird möglicherweise austretender Staub abgesaugt und dem Absackvorgang wieder zugefügt. Die im Vakuumpacker erzeugten Ventilsäcke (links) sind im Vergleich zu herkömmlichen Säcken bis zu 50 % schmaler miekonzern wurden insgesamt zwei Absackstationen aufgebaut und an die speziellen Bedürfnisse angepasst. Jede für sich verfügt über einen Ventilsackaufsteckautomaten für eine Sackdicke von maximal 90 mm. Dieser platziert im ersten Schritt die Ventilsäcke in der Vakuumkammer. Anschließend wird in der komplett geschlossenen Vakuumkammer der Ruß in den Sack gesaugt. Um den dabei austretenden Staub abzusaugen, hat Greif- Velox zusätzliche Absaugeinrichtungen während und nach der Sackbefüllung in die Velovac-Kammer integriert. So geht kein Gramm Produkt verloren und die Säcke verlassen sauber die Kammer. Sauber verschlossen Der Sechs-Achs-Roboter Velopack kümmert sich im nächsten Schritt um die Vollsackentnahme aus der Vakuumkammer und übergibt diese an die Verschließposition. Die Sackventile werden mit einer patentierten Technik versiegelt. Ultraschallschwingungen von 20 bis 40 μm auf einer Frequenz von 20 bis 35 kHz verdrängen Produktreste aus dem Nahtbereich und gewährleisten so eine dichte Siegelnaht. Damit kann eine Verschweißrate von über 99 % erreicht werden. Durch die versiegelte Abschneidung von Ventilüberständen wird im Ventil verbliebenes Produkt entfernt. Insbesondere bei stark färbenden und/oder staubenden Produkten bleibt so die Produktionsstätte sauber und zusätzliches Produkt und Verpackungsmaterial wird gespart. Besonders ist hier auch, dass die Siegelwerkezeuge kalt bleiben und somit Energie gespart wird. So ist auch die Maschine jederzeit betriebsbereit. Nach dem Verschweißen werden die Säcke gewogen und Ventilüberstände mittels Ultraschall abgeschnitten. Die Ventilsäcke sind am Ende bretthart und im Vergleich zu herkömmlichen Säcken bis zu 50 % schmaler. Die befüllten Säcke werden schließlich über Transportbänder zur Palettierung befördert. Der Palettierroboter Velopack erledigt den letzten Schritt, indem er die Säcke geordnet zu einem sauberen Palettenbild stapelt. Insgesamt können bis zu 22 Lagen palettiert werden. Gesunkene Logistikkosten Der Abtransport der befüllten Paletten erfolgt über ein Shuttle-System zur Ladungssicherung, wo noch ein Haubenstretcher übergezogen wird. Auch eine vollautomatische Leerpalettenzuführung inklusive Deckblattaufleger auf der Leerpalette sind in die Absackstationen direkt integriert. Denn das hatte das Unternehmen ebenso gefordert wie einen zusätzlichen Palettierplatz für Testsäcke. Der Chemiekonzern füllt nun rund 90 Säcke pro Stunde ab. Durch die Umstellung auf die vollautomatische und wartungsarme Lösung sind gravierende Veränderungen entstanden: Das Unternehmen spart mit dieser Lösung 73 % seiner Logistikkosten und konnte die Arbeitssicherheit durch den kompletten Wegfall der Staubbelastung enorm erhöhen. Auch die Zuverlässigkeit der Produktion ist sichergestellt, denn durch die Selbstreinigungsautomatik wird die Anlage restfrei entleert. Dadurch entsteht kaum Ausschuss und die Verfügbarkeit der Anlage ist gewährleistet. Potenziale der Digitalisierung nutzen Die Full-Line-Produkthandlingsysteme verfügen über Einzelkomponenten, die als cyber-physische Systeme kommunizieren. Der Vakuumpacker Velovac etwa ist ein sensorisch voll überwachtes System, das den Anlagenstatus im Kundennetzwerk transparent darstellt und eine Datenübertragung aus laufenden Prozessen samt Prozess- und Qualitätsparameter sowie auch Störungen, Fehleridentifikation, Auslastungen und vieles mehr liefert. Durch die Vernetzung und die passenden Remote-Services kann die maximale Leistung erreicht werden. Sämtliche kundenindividuelle Prozesse aus ERPund MES-Systemen lassen sich abbilden. Ebenso können Daten zur Qualitätssicherung gesammelt werden. Bei Einrichtung einer neu abzufüllenden Produktsorte oder Auftreten eines Fehlers im Prozess, wie etwa einer Änderung der Dosierzeiten oder Füllgewichte, können die Prozesstechniker die Abfüllanlage am Bildschirm vom Büro-Arbeitsplatz aus weltweit neu parametrisieren. www.prozesstechnik-online.de Suchwort: cav0218greifvelox AUTOR: JÖRG SCHARWIES Gebietsverkaufsleiter, Greif-Velox cav 02-2018 15
