Andere Länder, andere Linien

Verpackungslinie für feine Schüttgüter

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14.06.2017 Um das Abfüllen von feinen Schüttgütern zu ermöglichen, ohne dass es zu einer Staubbelastung kommt, erfordert spezielle Abfüllverfahren. Der Anwenderbeitrag aus der Zementindustrie zeigt eine beispielhafte technische Lösung.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Um der steigenden Nachfrage seiner Kunden nachkommen zu können, benötigte ein Zementhersteller in Namibia eine dritte Verpackungslinie.
  • Die Herausforderungen waren dabei nicht nur der teils sehr feine Zement oder das enge Zeitfenster, sondern auch die langen Transportwege in hohen Temperaturen.
  • Mit der gefundenen Lösung kann der Betreiber nun stündlich 60 Paletten abfertigen.

Hier gibt es nichts – fast nichts. Die nächste kleine Stadt heißt Otavi und liegt 20 km entfernt, im Norden davon ist Tsumeb. Und genau hier, in der kalksteinreichen Region Otjozondjupa in Namibia, Afrika, hat Schwenk Zement ein Werk gebaut. Betreiber ist Ohorongo Cement oder einfach nur Ohorongo. Das hundertprozentige Tochterunternehmen stellt zwei Sorten Portlandzement her – darunter eine sehr feine Qualität. „Unsere Baustoffe sind besonders hochwertig“, betont Werksleiter Manfred Pirker.

Auf den richtigen Partner gesetzt

Nach der Produktion des Zements vermahlt der Hersteller diesen. Anschließend kommt er hier entweder direkt als loses Material auf Lkw oder in Big-Bags, oder der Betreiber füllt ihn in Säcke ab. „Wir verwenden in diesem Werk 50-kg-Säcke“, erläutert Pirker. „Nach dem Abfüllen werden sie auf Paletten gestapelt und mit einer Stretchfolie überzogen.“ Dafür hatte das Werk bisher zwei Verpackungslinien im Einsatz, ausgestattet mit je einem Hochleistungs-Lagenpalettierer vom Typ Beumer Paletpac und Verpackungsmaschinen der Beumer-Stretch-Hood-Baureihe. „Auf Dauer konnten wir dem wachsenden Bedarf an Zement allerdings nicht mehr gerecht werden“, erklärt Pirker. „Wir mussten unseren Durchsatz unbedingt steigern.“ Mit den beiden vorhandenen Verpackungslinien hatte Ohorongo sehr gute Erfahrungen sammeln können. Deswegen war es für die Verantwortlichen auch klar, dass der alte auch wieder der neue Partner für die Lieferung und Montage der dritten Gesamtlinie sein sollte. „Überzeugt hat uns im Lauf der Jahre ebenfalls der reibungslose Service und die Unterstützung vor Ort“, berichtet Pirker.

Eine heiße Angelegenheit

Ende 2014 ging dann in Beckum die Anfrage aus Namibia ein. Beide Unternehmen waren sich zum Umfang und der Terminierung schnell einig  und unterzeichneten zügig den Vertrag. Und dieser enthält, anders als bei den ersten beiden Linien, auch eine Abfüllanlage vom Typ Beumer Fillpac. „Anfang 2015 legten wir direkt mit der Projektierung los“, erinnert sich Holger Schneider, Senior Sales Engineer bei der Beumer Group. „Berücksichtigen mussten wir unter anderem die klimatischen Bedingungen, die dort herrschen.“ Die Temperaturen können im Hochsommer in den Wüstenregionen tagsüber bis zu 40 °C und mehr erreichen. „Das kann sich sowohl auf das Fließverhalten des Zements als auch auf die Dehnbarkeit der Stretchfolien auswirken“, erklärt Schneider. Die Maschinen sind entsprechend darauf auszulegen. Außerdem müssen die Ingenieure die Technik an den neu erstellten Anbau der bestehenden Verpackungshalle anpassen. Im August trafen die Container mit den Maschinen bei Ohorongo Cement ein. „Wir mussten mit der Montage allerdings noch warten, bis die neue Halle für die Packlinie fertiggestellt wurde“, sagt Schneider. Im November legen die Fachleute mit dem Aufbau der Maschinen los.

Abgefüllt: nicht zu viel, nicht zu wenig

Da der hier hergestellte Zement besonders fein ist, installierte der Maschinenbauer eine nach dem Luftfüllprinzip arbeitende Abfüllanlage mit acht rotierenden Füllstutzen. „Das Besondere ist ihre spezielle Wägeelektronik“, erklärt Schneider. Denn die Produktabfüllung erfolgt nach dem Brutto-System: Die Anlage verwiegt die Säcke während des Füllvorgangs, wozu sie mit einer eichfähigen Wägeeinrichtung ausgestattet ist. Die Wägeelektronik ist dafür verantwortlich, dass die Anlage immer einen exakten Füllungsgrad der Säcke erzielt. Eine spezielle Software ermöglicht den permanenten Abgleich des Gewichts zwischen Füllstutzen und Waage. Über eine Drehklappe gelangt der Zement in den Füllkessel; den gleichmäßigen Produktaustrag ermöglichen dabei die getrennt voneinander einstellbaren Kesselboden- und Ober-Belüftungen. Dies resultiert in einem kontinuierlichen Produktfluss bei minimalem Druckluftverbrauch. Während der Befüllung saugt die Fülldüse mit Entlüftungskanal und einem zyklisch arbeitenden Ejektor die Luft aus dem Sack ab, wobei das System die Fülldüse nach jedem Füllvorgang freibläst. Das vermeidet Verschmutzungen am befüllten Sack. „Damit lassen sich die Förderluftmengen produktabhängig getrennt voneinander einstellen“, sagt Schneider. Um die Effizienz der Abfüllanlage weiter zu steigern, ergänzte der Hersteller zudem einen Sackaufstecker mit Sackbündelmagazin der neuesten Technologie: Servomotoren treiben die Antriebsleiste und den Sauggreifer automatisch positionsgenau und energieeffizient an. Das Greif- und Aufstecksystem stülpt die Säcke vom Stapel sicher auf den Füllstutzen. Pro Stunde lassen sich so mit hoher Genauigkeit 2.400 Säcke aufschießen.

Schonendes Palettieren

Um die Säcke anschließend vollautomatisch, zuverlässig und vor allem schnell zu palettieren, installierte das Unternehmen einen Lagenpalettierer vom Typ Beumer Paletpac 3000. Diese Anlage stapelt die 50-kg-Säcke exakt Lage für Lage im Fünfer-Verband auf die Paletten. „Um die Säcke schnell, schonend und formstabil in die geforderte Position zu drehen, sind die Anlagen mit einer Doppelband-Drehvorrichtung ausgeführt“, erläutert Schneider. „Was die Positioniergenauigkeit anbelangt, bietet diese einen immensen Vorteil gegenüber herkömmlichen Drehverfahren.“ Denn die Anlagenkomponente bewegt die Säcke, ohne sie mechanisch zu verformen. Stattdessen kommen zwei parallel angetriebene Gurtförderer zum Einsatz, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fahren und so die Säcke schnell und schonend drehen. Diese bringen die Säcke besonders schonend in die gewünschte Position. Die intelligente Steuerung der Doppelband-Drehvorrichtung bezieht die Maße und das Gewicht der Säcke mit ein, um eine exakte – durch die jeweiligen Packmuster vorgegebene – Positionierung zu erreichen.

Schnell und sicher verpackt

Über Rollenbahnen gelangen die fertigen Sackstapel zur Verpackungsanlage. Dafür lieferte der Komplettanbieter die Beumer Stretch Hood A. Der Anwender kann sie im Vergleich zu den anderen Anlagen einfacher und sicherer handhaben. Um die Arbeit für das Wartungspersonal zu erleichtern und damit auch eine höhere Verfügbarkeit der Anlage zu ermöglichen, kommt die Verpackungsanlage komplett ohne Bühne aus. Instandhaltungsarbeiten wie Wechsel der Messer oder Schweißbalken erfolgen auf Bodenniveau. Ein weiterer Vorteil liegt in der kompakten Bauweise und der damit einhergehenden geringen Bauhöhe und Aufstellfläche. Ein materialschonendes Folientransportsystem führt die zuvor zugeschnittene und verschweißte Folienhaube der Anlage zu. Die Schweißnaht der Folienhaube kühlt bereits auf dem Weg zur Reff- und Stretcheinheit  ab, sodass diese ohne Zeitverlust aufgerefft werden kann. Damit sind weder eine energieaufwendige Kühleinheit noch effizienzmindernde Kühlzeiten erforderlich. So kann der Betreiber die Paletten mit einer schnelleren Taktung verpacken. „Wir verarbeiten 60 Paletten in der Stunde“, freut sich Schneider: „Bei Bedarf lässt sich dies noch weiter steigern.“

Andere Entfernungen – andere Ansprüche

Bei der Verpackung gab es allerdings noch etwas zu beachten: „Anders als in Deutschland legt in Afrika die Ware auf den Lkw-Ladeflächen nicht nur einige 100 Kilometer zurück, sondern oft bis zu tausend“, berichtet Pirker. Dazu kommen die hohen Temperaturen, die das Folienmaterial weicher machen. „Um die erforderliche Sicherheit zu erreichen, setzen wir Folien mit den Stärken 80 und 100 Mikrometer ein“, erläutert Pirker. Im Mai 2016 nahm Ohorongo die Anlagen in Betrieb. Werksleiter Pirker ist sichtlich zufrieden: „Hier ist eine Verpackungslinie entstanden, die speziell auf unsere Anforderungen zugeschnitten ist.“ Möglich war dies im engen Zeitrahmen nur, weil alle am Projekt Beteiligten intensiv zusammengearbeitet haben. Überzeugt war der Zementhersteller von der technischen Planung, der raschen Entwicklung sowie der optimalen Anpassung der Anlagen – und der schnellen Umsetzung.

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Heftausgabe: Juni 2017

Über den Autor

Regina Schnathmann, Leiterin Kommunikation, Beumer Group
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