Wirtschaftliche Automatisierung bei der Herstellung von Farben und Lacken

inOb Schüttgüter, Kleinmengen oder Flüssigkomponenten: Automatische Zuführsysteme bringen im Zusammenspiel mit der innovativen Prozessleittechnik alle Rohstoffe exakt zum richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Menge in die Produktionsabläufe ein. Die Rohstoffbereitstellung wird vereinfacht und speziell die personalintensive sowie aus arbeitsmedizinischer Sicht kritische Materialzuführung aus Säcken reduziert. Dadurch erhöht sich die Rezepturtreue erheblich. Die intelligente Prozessleittechnik ermöglicht zudem eine zuverlässige sowie schnelle Produktionskontrolle. Die Qualität des Endprodukts verbessert sich dadurch deutlich:

• exakte Rezepturtreue, da engste Toleranzgrenzen eingehalten werden;

• optimale Produktqualität durch homogene Mischungen;
• höchste Anlagenverfügbarkeit;
• maximale Flexibilität in Bezug auf Rohstoff- und Sortenvielfalt sowie zuverlässige Kleinmengendosierung;
• moderne Fördertechnik auch für Rohstoffe mit extrem schwierigem Austrags- und Förderverhalten, wie zum Beispiel Titandioxid;
• sicherer Explosionsschutz, insbesondere Erfüllung der Atex-Richtlinien;
• permanente Chargenrückverfolgung möglich.

In der Pulverlackherstellung besteht im Bereich der Rohstoffzuführung vielfach noch erhebliches Automatisierungspotenzial. Gerade für das Annehmen und Lagern von pulverförmigen Rohstoffen gibt es kompetente Lösungen, die sich bereits vielfach bei der Herstellung von Pulverlacken bewährt haben, zum Beispiel wenn es darum geht, das Titandioxid-Handling zu automatisieren. Durch spezielle Siloaustragssysteme wird auch bei diesem feinkörnigen Rohstoff mit extrem schwierigem Austrags- und Förderverhalten ein zuverlässiger Siloaustrag und eine stabile Förderung erreicht. Durch geeignete Werkstoffwahl und hochwertiges Oberflächenfinish werden zudem Anbackungen vermieden.

Exaktes Wiegen im Loss-in-weight-Verfahren

Bei Rezepturen mit kleinen Komponenten, die sehr genau in Mischcontainer eingewogen werden müssen und zudem schwierige Fließeigenschaften aufweisen, sind diese Dosiersysteme besonders geeignet. Durch die Negativ-Wiegetechnik ist ein grammgenaues Dosieren und Wiegen sichergestellt.

Die Dosiersysteme sind durch ihren modularen Aufbau jederzeit erweiterungsfähig. In Verbindung mit intelligenter Prozess-IT ermöglichen die reinigungsfreundlichen Azodos-Geräte in kürzester Zeit einen kompletten Rezepturwechsel. Im Zusammenspiel mit dem Componenter werden zudem sichere Chargentrennung und Kontaminationsfreiheit erzielt. Dabei werden die Vorratsbehälter mittels pneumatischer Förderung aus Silos oder direkt über Big-bag-Aufgabestationen befüllt. Die verschiedenen Komponenten werden über die Dosiersysteme direkt in den Mischcontainer gewogen, der auf einer fahrbaren Waage unter dem Componenter hindurch gefahren wird. Hierbei sind spezielle Förder- und Transportsysteme im Einsatz, die durch besondere Vorrichtungen beim Ein- und Ausschleusen für sicheren Transport und präzise Positionierung des Mischcontainers sorgen. Am Einschleuseplatz wird der Container mit Hilfe eines Barcodes erfasst, automatisch aufgenommen, seiner Rezeptur entsprechend befüllt und am Ende des Dosier- und Wiegeprozesses wieder ausgeschleust. Anschließend wird er dem Mischer zugeführt oder für die spätere Weiterverarbeitung zwischengelagert.
Das Automatisieren von Groß- und Mittelkomponenten mit teilweise sehr niedrigen Schüttgewichten, wie zum Beispiel Ruß, stellt besonders hohe Anforderungen an Anlagentechnik und Prozess-IT. Für staubfreie Herstellungsprozesse sorgt dabei die Produktion im soweit als möglich geschlossenen System. Voraussetzung hierfür ist die weitestgehende Automatisierung aller Rohstoffe, angefangen bei den Großkomponenten, meist Harzen, bis hin zu Kleinkomponenten, wie zum Beispiel Pigmente und Additive. Neben zuverlässigen Big-bag-Aufgabestationen und Container-Entleerstationen sind die Basis hierfür pneumatische Saugwiegesysteme.

Pneumatische Saugwiegesysteme für mehr Wirtschaftlichkeit

Für das exakte Bereitstellen der pulverförmigen Groß- und Mittelkomponenten bei der Produktion von Druckfarben sind pneumatische Saugwiegesysteme optimal geeignet. Die einzelnen Komponenten werden über eine Förderwaage gewogen und dem Dissolver über eine Schleuse oder Schnecke dosiert zugeführt. Großkomponenten werden hierbei pneumatisch direkt aus Silos gefördert. In Big-bags und Containern gelagerte Mittelkomponenten, wie etwa spezielle Ruße, werden über Big-bag-Aufgabestationen bzw. Container-Entleerstationen per pneumatischer Saugförderung über die Förderwaage in den Dissolver transportiert.

Bei der Produktion von Toner sind präzise Dosierung der Komponenten, exakte Reproduzierbarkeit und strikte Chargentrennung gefragt. Für diese Anforderungen stellen Containment-Systeme eine optimale Lösung dar. Die einzelnen Komponenten werden hierbei in den Vorratsbehältern des Componenters bereitgestellt. Ein Container fährt unter dem Componenter hindurch und sammelt die einzelnen Bestandteile gemäß der Rezeptur ein. Die Komponentenzahl ist dabei ebenso variabel wie die Form der Produktaufgabe.
Das umfangreiche und vielseitige Rohstoffspektrum mit einer Fülle von Komponenten macht Automatisierungslösungen für die Lackherstellung zu einer besonderen Herausforderung. Um Bedienpersonal zu entlasten, ist vor allem die Automatisierung der Rohstoffzuführung gefragt. Darüber hinaus sind Transparenz und Sicherheit bei der Rohstofflagerung, exakte Reproduzierbarkeit der oftmals umfangreichen Produktpalette und sicheres Handling der Flüssigkomponenten gefordert.

Sicheres Flüssigkeitenhandling

Für das Dosieren von flüssigen Großkomponenten werden je nach Aufgabenstellung volumetrische Durchflussmessgeräte eingesetzt oder die Flüssigkeiten direkt in einen Mischbehälter, der auf einer Waage steht, eingefüllt. Die Mittelkomponenten werden über Waagen dosiert und gewogen. Je nach Flüssigkeit werden dabei zwei unterschiedliche Systeme eingesetzt: Zum Wiegen hochviskoser Flüssigkomponenten eignet sich besonders die präzise Negativ-Wiegetechnik. Bei leicht fließenden Flüssigkeiten wird die Positiv-Wiegetechnik eingesetzt.

Für das sichere Kontrollsieben und das Ausscheiden von Agglomeraten bei der Lackherstellung hat sich die Wirbelstrom-Siebmaschine für Flüssigkeiten bewährt. Sie zeichnet sich besonders durch ihre reinigungs- und wartungsfreundliche Konstruktion, einfache Bedienung sowie robuste Ausführung aus.
Zum Automatisieren von Kleinkomponenten, die in Fässern, Big-bags und Säcken angeliefert werden, ist die Dosibox ideal. Die externen Gebinde werden in einer speziellen Umfüllstation in die Dosiercontainer aus Polyethylen umgefüllt. Diese ermöglichen den automatischen Zugriff auf sämtliche Kleinkomponenten. Über Identifikationssysteme kann der Inhalt jeder einzelnen Dosibox jederzeit bestimmt werden. Der geschlossene Zugriff über die integrierte Dosierschnecke ist staubdicht und erhöht damit die Produktionssicherheit entscheidend. Das aus mehreren Dosiboxen linear aufgebaute Dosinenter-System erlaubt eine transparente Bestandskontrolle, flexible Rezepturänderungen sowie exakte Reproduzierbarkeit jeder Rezeptur. Für Kleinstmengen, für die sich eine Automatisierung nicht lohnt, kommt das bedienergeführte, manuelle Wiegesystem Mandos zum Einsatz. Es ermöglicht die lückenlose Dokumentation sämtlicher Kleinstmengen.

Neuer Trend: kontinuierlicheLackherstellung

Derzeit zeichnet sich ein Trend zur kontinuierlichen Lackherstellung ab. Der Hauptvorteil ist das dosierte Einbringen von Pulvern in Flüssigkeiten ohne Umweltbelastung in geschlossenen Dosiersystemen. Ein weiterer Pluspunkt: Größere Mengen können mit kleinen Maschinen und geringem Raumbedarf produziert werden. Mehrere Prozessschritte, wie das Eintragen, Benetzen, Vormischen und Homogenisieren, werden von einer Maschine vorgenommen. Das spart Zeit, Investitionen und Personal. Das Dositainer-System ist für diese Aufgabenstellung sehr gut geeignet. Die Trockenstoffe werden damit dosiert in die kontinuierlichen Prozesse eingebracht. Bei Produktwechsel kann restmengenarm umgestellt werden. Die Dositainer haben eine spezielle Geometrie sowie ein sicheres Austragssystem und eignen sich daher auch für schwierigste Produkte.

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