Modernisierung

Materialversorgung individuell erweitert

Planen im gewachsenen Umfeld – Vorhandenes integrieren. Die für ein mittelständisches Unternehmen typischen, gewachsenen Strukturen – besonders in der Materialversorgung – führten die Materialversorgung in der Spritzgießerei des Unternehmens Mitschke an ihre Grenzen. Regelmäßiges Wachstum und zunehmend „schwierige“ Werkstoffe erforderten eine grundlegende Neuorientierung und Modernisierung.

Zum Leistungsspektrum von Mitschke gehört neben der Teilefertigung auch die Montage. © Motan-Colortronic

Inzwischen erreicht der jährliche Materialdurchsatz auf den 17 Spritzgießmaschinen in zwei Hallen annähernd 4000 Tonnen technischer Kunststoffe. Darunter etliche Spezialitäten mit bis zu 30 Prozent Talkum, Glaskugeln, Kurz- und Langglasfasern mit bis zu 50 Prozent Anteil. Allein von letzterem werden jährlich rund 1000 Tonnen verarbeitet.

Spezialisiert hat sich Mitschke vor allem auf großformatige und schwere Teile. Das Spektrum reicht von 5 Gramm bis 30 Kilogramm und Abmessungen bis 1800 ×  1800 Millimeter. Darunter sind technische Teile für Landmaschinen- und Automobilhersteller im Exterior- und Interior-Bereich, Gehäuse, Verkleidungen und große Lüfterräder. Den 5000 Quadratmeter Produktionsfläche sind 6000 Quadratmeter Lagerfläche, Montage und ein Werkzeugbau angegliedert. Mit 160 Beschäftigten erwirtschaftet das Unternehmen im Dreischichtbetrieb rund 30 Millionen Euro Jahresumsatz.

Die filterlosen Trichterfördergeräte sind mit speziellen Abrasionsschutzklappen ausgerüstet. Staub wird über die Vakuumleitung zu den Zentralfiltern abgesaugt. © Motan-Colortronic

Mehr Menge – weniger Staub
Unter anderem der wachsende Durchsatz war Grund für den Entschluss, die komplette Materialversorgung neu aufzustellen, beginnend mit der Materialaufgabe über die dezentralen und zentralen Trocknungsanlagen bis zu einer kompletten Förderanlage für die gesamte Versorgung des Maschinenparks. Hinzu kamen als weitere Aspekte, dass der aus den stark gefüllten Materialien austretende Staub gebändigt werden sollte und nicht zuletzt das Ziel, Energie einzusparen. Versorgt werden die Anlagen aus zwölf Außensilos sowie einer neuen, speziell von Motan-Colortronic konzipierten Big-Bag-Zwillingsstation.

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Mitschke und Motan-Colortronic arbeiten seit den 90er Jahren zusammen. Gemeinsam konzipiert wurde nun eine zentrale Trocknungsanlage mit zwei Trockenlufterzeugern Luxor A900 sowie sechs Trocknungstrichtern Luxorbin mit jeweils 1800 Litern Fassungsvermögen, die auf einem dafür errichteten Podest installiert wurden. Zur Ausstattung der Anlage gehören die Eta-plus Luftmengenregelung, eine Taupunktsteuerung sowie ein Wasserkühler für die Regenerierluft.

Alternative Materialeinspeisung aus Big-Bags – die speziell konzipierte Station schaltet automatisch zwischen den beiden Behältern um. © Motan-Colortronic

Einer der beiden Trockenlufterzeuger wurde aus dem Bestand übernommen. Zur Versorgung der Trockentrichter mit Trockenluft wurde er mit einem neuen, geregelten Trockenluftaggregat zusammengeschaltet, dessen Luftleistung abhängig vom aktuellen Durchsatz bzw. Bedarf zwischen 30 und 100 Prozent variiert. Dazu waren steuerungstechnische Anpassungen erforderlich sowie eine entsprechend modifizierte Verrohrung. Insgesamt ist das Konzept so ausgelegt, dass es sich bei Bedarf mit weiteren Trockenlufterzeugern sowie Trockentrichtern erweitern lässt. Zudem ist die Anlage zentral zwischen den beiden Hallen angeordnet um das Material bedarfsorientiert zur Verarbeitung bereitzustellen. Die Steuerung der Trocknungsanlage wurde in das Firmennetzwerk integriert und lässt sich von der Fertigungsleitung zentral überwachen.

Energiesparende Regelung
Die Regelung der Prozessluft übernimmt das Eta Plus-System, das den individuellen Prozessluftbedarf der einzelnen Trockentrichter und den Gesamtbedarf analysiert und regelt. Dadurch wird jedem Trockentrichter genau so viel Trockenluft zur Verfügung gestellt, wie zum Erreichen und Halten der geforderten Materialkonditionen benötigt. Erkennt die Steuerung, dass das Material im Trichter durchgetrocknet ist, reduziert sie die Durchströmung, verringert die Heizleistung und die Gesamtluftleistung. Dadurch kann das System immer in seinem optimalen Bereich laufen. Überdies erkennt der integrierte Drying-Organizer verminderte Materialdurchsätze automatisch und senkt sukzessive die Trocknungstemperatur auf den optimalen Stand-by-Wert ab. Dies spart zusätzlich Energie und schützt das Material vor thermischer Schädigung.

Mit der als Linienvakuum konzipierten Materialversorgung kann jede Maschine von jedem Trocknungstrichter versorgt werden © Motan-Colortronic

Weil sich Staub bei einigen Materialien nicht vermeiden lässt, wurden für die Trichterfördergeräte sowie zusätzlich für einige Maschinenfördergeräte filterlose Systemfördergeräte (Metro HCG) aus der Metro G-Baureihe gewählt. Die Fördergeräte sind speziell für die Verarbeitung abrasiver Materialien ausgelegt und dafür mit Abrasionsschutzklappen ausgerüstet. Bei der filterlosen Ausführung befindet sich über dem Materialeinlass ein Distanzstück, das dazu beiträgt, dass ein sehr hoher Anteil des Staubs und beispielsweise lose Glasfaserteilchen über die Vakuumleitung in die Zentralfilter abgesaugt werden.

Um dem Abrieb in den Materialleitungen, besonders an den Bögen, zu begegnen, setzt Mitschke ausschließlich Glasbögen mit außenliegender PU-Beschichtung ein. Sie verhindert im Falle einer Beschädigung, dass Splitter in die Umgebung gelangen und das Personal gefährden.

Das Material kommt aus zwölf Außensilos zur Trocknungsanlage und von dort über den Kupplungstisch (im Bild) zu den Maschinen. © Motan-Colortronic

Aus jedem Trockner an jede Maschine
Die Materialförderung ist als Linienvakuum konzipiert. Je nach Quelle erfolgt die Materialversorgung aus einem der zwölf Silos zur Trockenanlage und von dort über einen Kupplungsbahnhof zu den Maschinen. So kann aus jedem Trockentrichter an jede Maschine gefördert werden. Die längste Förderstrecke im Werk beträgt 270 Meter. Eine alternative Materialquelle ist die Big-Bag-Zwillingsstation. Sie hat Motan-Colortronic einschließlich der Steuerung speziell für Mitschke konzipiert. Im Boden des Systems ist ein Sensor (Drehflügelmelder) installiert. Ist eine Station leer, schaltet die Steuerung automatisch auf die zweite Station um – so ist die Materialversorgung über längere Zeit unterbrechungsfrei gesichert. Gleichzeitig meldet eine Warnleuchte, dass ein Big-Bag-Wechsel erforderlich ist. Nach 30 Minuten fordert eine Warnhupe zusätzlich den rechtzeitigen Wechsel ein.

Die beiden zusammengeschalteten Trockenlufterzeuger – einer wurde aus der vorhandenen Anlage übernommen – sind mit der Eta-Plus-Luftmengenregelung, Taupunktsteuerung und Wasserkühler für die Rückluft ausgestattet. © Motan-Colortronic

Das Materialfördersystem ist entsprechend der Größe der Abnahmestellen (Maschinen) auf vier Vakuumkreise verteilt, die insgesamt bis vier Tonnen Durchsatz pro Stunde erzielen können. Zwei der Vakuumkreise sind an je einem 7,5 Kilowatt Seitenkanalverdichter angeschlossen. Um die Großmaschinen zu versorgen, haben beide Vakuumleitungen 76 Millimeter Durchmesser, die dazu gehörenden Materialleitungen 60 Millimeter. Damit sind jeweils maximale Förderleistungen von etwa 1250 kg/h möglich. Ein weiterer Vakuumkreis ist mit einer 60 Millimeter Vakuumleitung und 50 Millimeter Materialleitung angelegt, was in Kombination mit einem 5,5 Kilowatt Klauenverdichter maximal 850 kg/h Förderleistung ergibt. Der vierte Vakuumkreis mit je 50 Millimeter Vakuumleitung und Materialleitung ermöglicht in Verbindung mit einem 5,5 Kilowatt Klauenverdichter maximal 650 kg/h Förderleistung. Die Verdichter befinden sich außerhalb des Gebäudes in einem Container, um den Lärm aus dem Produktionsbereich zu halten.

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