IBC-Impeller-Kombinationen in der Lackherstellung und -verarbeitung

Denn die Verunreinigungen führen häufig zu Benetzungsstörungen im Lack, die sowohl die Optik beeinträchtigen als auch die Schutzwirkung stark einschränken können. Das führt zu aufwendigen Folgeprozessen mit erheblichen Kosten. Daher gilt es, das Risiko einer Kontamination von Anfang an zu minimieren. Besonders kritisch: Vor der Verarbeitung müssen die viskosen Lacke zunächst aufgerührt werden. Aber schon das Eintauchen des Rührwerks stellt dabei ein potenzielles Kontaminationsrisiko für das Füllgut dar. Jedes Öffnen der Verpackung und jeder Kontakt mit anderen Betriebsmitteln kann zu einer ungewollten Verunreinigung führen.

Geschlossen von der Befüllung bis zur Entnahme

Die Karl Wörwag Lack- und Farbenfabrik aus Stuttgart-Zuffenhausen sowie deren Kunde SMP Automotive suchten nach einer Lösung, um beim Abfüllen und in der späteren Verarbeitung von Klarlacken sowie Primern nachhaltig das Kontaminationsrisiko zu minimieren. Die Lösung bot ein IBC der Cleancert-Linie von Schütz, prozessunterstützend zusätzlich ausgestattet mit dem Impeller sowie einem S56x4-Spund. Durch den integrierten Impeller kann der Container von der Befüllung bis zur Entnahme über die gesamte Supply Chain hinweg geschlossen bleiben. Trotzdem wird ein bequemes und effektives Aufrühren des Inhalts ermöglicht. Herkömmliche Rührer werden überflüssig, die drohende Gefahr einer Kontamination wird damit signifikant reduziert. Das System gibt es für alle 1.000- und 1.250-Liter-Ecobulk-Typen mit Einfüllöffnung DN 150 und DN 225. Die leeren IBCs werden bei den Lackspezialisten inhouse angeliefert und gelagert – eine weitere Sicherheits- und Hygienemaßnahme.

Auch beim Endkunden SMP erfolgen Anlieferung sowie Lagerung der befüllten Container stets unter Dach. Bis zu vier dieser IBCs lassen sich übereinander stapeln – bei der Stahlvariante, die bislang häufig zum Einsatz kam, waren es nur zwei. So sorgen die Modelle für eine effizientere Raumnutzung. Die Standzeiten von Leergebinden bis zur Abholung im Rahmen des Schütz Ticket Service auf maximal sieben Tage verkürzt. Geleerte Stahlcontainer verbleiben dagegen bis zu einem Monat im Werk, was bisweilen zu Engpässen in der Lagerkapazität führte.

Geringere Drehzahl, schonender Rührprozess

Für die Verarbeitung müssen die Lacke unbedingt frei von Verunreinigungen sein.

Bei der Verarbeitung im klimatisierten Lackmischraum werden Klarlacke, Primer und Basislacke kontinuierlich gerührt, um eine homogene Durchmischung sicherzustellen. Um hier die Vorteile des geschlossenen Verpackungssystems mit IBC und Impeller in der Praxis zu ermitteln, führte SMP mehrwöchige Testreihen durch. Der Einwegrührer ist mit der Schraubkappe des IBCs verbunden und wird schon im Herstellungswerk eingesetzt. Zum Rühren lässt sich ein herkömmliches Antriebssystem ohne größere Änderungs- oder Umbaumaßnahmen anschließen. In der Testreihe wurde ein Modell von Planetroll verwendet.

Der Rührwerkhersteller führt in seinem Portfolio für das System Antriebs-Komplettlösungen mit allen benötigten Komponenten wie Traverse, Kupplung und Stahlwelle. Der Antrieb wird jeweils über der Schraubkappe platziert und mit einem Gestell auf dem Gitterkäfig fixiert. Die Antriebswelle wird in die Hohlwelle des Impellers eingeführt und greift formschlüssig in dessen Nabe, wodurch die Rotation an den Impeller im Inneren des Containers weitergegeben wird. Seine drei beweglichen Flügel des Becherrührwerks verändern ihre Position durch die Fliehkraft. Die Drehzahl wird individuell an den Füllstand angepasst.

Das Resultat des Vergleichstests: Bei externen Rührern aus Stahl waren 140 bis 200 U/min für die Homogenisierung nötig. Diese hohe Drehzahl führte verstärkt zu Mikroschaumbildung durch Lufteinzug in das Produkt. Beim Rühren mit dem Impeller reichten hingegen 80 bis 110 Umdrehungen. Die geringere Drehzahl sorgte für einen schonenden und gleichzeitig effizienten Rührprozess. Homogenisierungsmaßnahmen vor einem Containerwechsel konnten damit komplett entfallen. Da der IBC inklusive Impeller und Traversenantrieb sich flexibel transportieren lässt und die Zeit zum Homogenisieren nun deutlich kürzer ausfällt, konnte der Container nach Installation des Antriebs direkt an die Produktionslinie zur Lackzuführung angeschlossen werden. Ein zuvor notweniger weiterer Arbeitsschritt an einer Vorbereitungsstation entfällt somit. Neben der erhöhten Prozesssicherheit entfällt auch der Aufwand für die Reinigung des Rührwerks. So müssen auch die Mitarbeiter nicht mehr mit lösungsmittelhaltigen Reinigungsmitteln hantieren – ein Plus für die Arbeitssicherheit.

Aufwendige Prävention beim Fertigen der Verpackung

Basis für die Entwicklung der IBC-Impeller-Kombination durch den Verpackungshersteller war die Zertifizierung aller Produktionsstandorte nach der Industrienorm FSSC 22000. Außerdem waren zahlreiche Vorgaben im Rahmen des HACCP- beziehungsweise FMEA-Konzepts zu implementieren. Sie gelten für die Gebäude, die Anlagen sowie das gesamte Produktionsumfeld. Ein Bestandteil sind detaillierte Hygienevorschriften. So müssen Mitarbeiter unter anderem vor Produktionsbeginn ihre Handschuhe wechseln und den Arbeitsplatz reinigen. Hinzu kommen Maßnahmen, um Fremdkörper oder Staub zu vermeiden, sowie das Glas- und Messer-Management. Wartungsvorschriften und -kontrollen der Maschinen, die systematische Schädlingsbekämpfung auf dem gesamten Werksgelände, Vorgaben zum kontrollierten Einsatz aller Arbeitsstoffe, besonders von Fetten und Schmierstoffen, und ein gesicherter Wareneingang vervollständigen das Sicherheitspaket.

Die Verpackungen werden anhand kundenspezifischer Einzelaufträge just in time gefertigt: Die IBC-Innenbehälter werden unverzüglich nach dem Blasvorgang in die Endmontage transferiert und verbaut. Jeder Produktionsschritt und jede Komponente sind eindeutig der entsprechenden Verpackung zuzuordnen. Die Identifikation über ein Barcode-System ermöglicht die lückenlose Rückverfolgbarkeit – bis auf die Batch- und Prozessebene. Es ist zudem möglich, individuelle Identifikationsnummern für Artikel oder Packmittel zu vergeben. Fertige IBCs werden direkt und ohne Zwischenlagerung indoor verladen und verschickt. Bereits vorproduzierte Komponenten wie Schraubkappen, Auslaufhähne oder Spundstopfen werden ebenfalls hygienisch in Kleinmengen verpackt und gesondert gelagert. [jg]