Der Molch räumt auf

Kombiniertes Dosier-Molchsystem minimiert Produktverluste

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09.10.2012 Bei hochwertigen Produkten im Verarbeitungsprozess schlagen jegliche Verluste sofort finanziell zu Buche. Setzt ein Betreiber jedoch präzise arbeitende und hoch verfügbare molchbare Kolbendosierventile ein, reduzieren sich die Restmengen im Rohr und die Reinigungszyklen bei Produktwechseln beschleunigen sich.

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Entscheider-Facts Für Ausrüster


  • Beim Einbau von Molchsystemen liegt besonderes Augenmerk auf der Schweißtechnik, da die Schweißnähte in molchbaren Leitungen besonders glatt sein müssen.
  • Die Halterungssysteme müssen stabiler sein, da die Rohrleitung beim Molchen einer erhöhten Vibration unterliegt.
  • Der Return-on-invest für eine Molchleitung wird je nach Land und Technologie durch den reduzierten Produkt- und Reinigungsmittel-Aufwand sowie die reduzierte Leitungsanzahl schnell erreicht.

Das Kolbendosierventil gab den Ausschlag – aufgrund dieser Technologie ist der in Südkorea marktführender Lack-Hersteller auf das deutsche Unternehmen G.A. Kiesel aus Heilbronn zugekommen, das auf Molchtechnik, Industriearmaturen und -pumpen spezialisiert ist. Der Lackproduzent wollte seine neue Anlage in Südkorea mit ebendiesen Ventilen ausrüsten, um den Produktverlust sowie die Menge an benötigten Reinigungsmitteln zu reduzieren und gleichzeitig seine Rohstoffe und Halbfabrikate präzise dosieren zu können. Im Rahmen des Projekts wurde vor elf Jahren eine große Anlage mit mehreren Linien zur Automobillacke-Herstellung installiert. Der Hersteller setzt seit 2001 die Molchtechnik des Heilbronner Unternehmens mit 129 Kolbendosierventilen, mehr als 250 Kolbenventilen mit Mittelposition erfolgreich ein.

Dosierung und Steuerung
sind vollautomatisiert

Bei dem Lackproduzent werden mithilfe der molchbaren Dosierarmaturen sämtliche farb­unterschiedlichen Grundstoffe wie hochpigmentierte Farben, verschiedene Harze und diverse Lösemittel direkt in die Molchleitung und nicht – wie sonst üblich – zuerst in einen Behälter dosiert. Eine Rezeptursteuerung regelt die Menge der dosierten Stoffe, die Zudosierung erfolgt jedoch nicht nach einem genauen Schema; die Molchleitung fungiert als Sammelleitung für alle vorgesehenen Flüssigkeiten. Nach der Dosierung führt der Molch alle Stoffe aus der Rohrleitung einem Mischer zu, der sie homogenisiert.
Der gesamte Dosierprozess „Autolacke“ läuft vollautomatisiert ab: Die Kolbenventile mit Mittelposition dosieren die Stoffe grob vor. Zu diesem Zweck öffnen sie sich komplett, während ein Wägesystem am Entnahmebehälter die zudosierte Stoffmenge jederzeit kontrolliert. Für die anschließende Feindosierung fahren die Ventile auf eine teilgeöffnete Stellung zurück. So kann nur noch ein verringerter Volumenstrom durch das Ventil hindurchtreten und die Armatur kann beim Abschluss der Dosierung die voll schließende Position schnell erreichen. Neben dem Wägemesssystem kontrolliert ein Durchflussmesser die Dosiermengen bei diesen Ventilen. Durch den Vergleich beider Werte ist eine 100-prozentig genaue Dosierung möglich.
Da die Kolbenventile mit Mittelposition zur Grob- und Feindosierung im Halbkilo-Bereich dienen, setzt der Kunde für alle Dosieranwendungen im Gramm- und Unter-Gramm-Bereich das Kolbendosierventil desselben Herstellers ein. Es kann auf 0,5 bis 1g genau dosieren. Für die Kontrolle kommt hier lediglich ein Durchflussmesser und keine Wägemesszelle zum Einsatz.
Die Kolbendosierventile arbeiten mittels einer volumetrischen Dosierung durch Kolbenhübe. Da jedes Bauteil gewissen Toleranzen unterliegt, variiert das Dosiervolumen geringfügig und wird im Vorhinein für jedes einzelne Ventil exakt kalibriert. Diese Daten werden in der Rezeptursteuerung hinterlegt, sodass die Dosierung hochgenau erfolgen kann.

Molchleitungen für Ressourcenschonung und schnelle Produktwechsel
In der Anlage wäre ohne den Einsatz der Molchleitungen deutlich mehr Betriebspersonal nötig, da die Stoffe einzeln dosiert und dem Mischer zugeführt werden müssten. Dieses Vorgehen bringt jedoch höhere Kosten und ein größeres Fehlerpotenzial mit sich. Eine weitere Alternative, wie sie in manchen Betrieben aufzufinden ist, ist die Verbindung jedes einzelnen Rohstoffbehälters mittels hunderter Meter an Rohrleitungen mit dem Reaktor.  Durch das Molchsystem, wie es in Südkorea verbaut ist, spart der Betreiber diese zusätzlichen Leitungen. Zudem verringert sich die Reinigungszeit bei jedem neuen Produktansatz, da nur der Reaktor gereinigt werden muss, und eine Platzersparnis innerhalb der Anlage entsteht. Ein weiterer Vorteil, den der Einsatz von Molchsystemen mit sich bringt, ist der verbesserte Umweltschutz durch eine optimierte interne Flüssigkeitslogistik: Die notwendige Menge an Reinigungsflüssigkeit lässt sich deutlich minimieren, denn durch das Molchen bleibt nur ein kleiner Restfilm des Produktes im Rohr zurück, der sich mit wenig Lösemittel zwischen zwei Molchen abreinigen lässt. Dadurch lässt sich eine Restteilchen-Konzentration von 2 bis 5 ppm im Rohrleitungssystem erreichen. Das reduziert den Produktverlust, senkt die Produktionskosten und erhöht die Produktqualität.
„Ein schneller Return-on-invest wird bei einem solchen System durch viele Aspekte erreicht – unter anderem dadurch, dass der Betreiber alle Stoffe, die er produziert hat, auch annähernd vollständig abpacken und verkaufen lassen kann, und kein Produkt verworfen werden muss“, erklärt Jochen Seeber, Geschäftsführer von G.A. Kiesel. Die Molche selbst haben eine hohe Lösemittel-Resistenz, da ihre Lippen aus Viton gefertigt sind. So muss bei Verschleiß nicht der gesamte Molch ausgetauscht werden, sondern nur einzelne Lippen, was die Ersatzteilkosten verringert. „Der Einsatz des Kolbendosierventils ist auch in der Chemieindustrie und der Petrochemie denkbar. Sie können überall dort betrieben werden, wo flüssige und homogene Medien transportiert und in Kleinstmengen dosiert werden müssen, die weder kleben, noch Feststoffe enthalten“, erklärt Seeber.
Aufgrund der guten Erfahrungen mit dem ersten Projekt aus 2001 hat der Lackspezialist dem Molchtechnik-Hersteller inzwischen den dritten Auftrag im Rahmen neuer Projekte erteilt. Das letzte Projekt umfasst vier Molchleitungen mit 60 Kolbendosierventilen und 90 Kolbenventilen mit Mittelposition.n

Heftausgabe: Oktober 2012

Über den Autor

Tina Walsweer, Redaktion
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