Zerkleinerungslinien für Packmittelhersteller von Getecha

Getecha Anlage (Bild: Getecha)
Getecha Anlage (Bild: Getecha)

Mit dem Ziel, seiner Produktion mehr Freiraum zu geben und die gesamte Zerkleinerungstechnik zu zentralisieren, errichtete Pro-Pac eine neue Halle am Standort Vechta. Im Mittelpunkt der Zerkleinerungsanlagen für Reste und Fehlteile standen dabei von Beginn an mehrere automatisierte Komplettlösungen des Aschaffenburger Unternehmens Getecha.

Technisch bedingt fallen bei der Großserienfertigung erhebliche Mengen an Resten, Fehlteilen und Anlaufproben an, die Pro-Pac aber konsequent der Zerkleinerung, Aufbereitung und Wiederverwertung zuführt. Um dieses Kreislaufsystem direkt vor Ort möglichst effizient organisieren zu können und dabei gleichzeitig in der Produktion Platz für weitere Prozessoptimierungen zu schaffen, entschied sich das Management des Unternehmens für die Zentralisierung der Zerkleinerungstechnik. In der neuen Halle zogen nach und nach insgesamt sechs Zerkleinerungsanlagen zur Behandlung von Resten und Fehlteilen aus verschiedenen Thermoforming- und Extrusionsprozessen ein.

Verbraucherfreundliche Produkte für das Verpacken, den Schutz und die Präsentation frischer Lebensmittel bereitzustellen, hat sich der Kunststoffverarbeiter Pro-Pac zur Aufgabe gemacht. Mit einem stetig erweiterten Angebot an Verpackungsartikeln aus Polypropylen, Polyethylen sowie biologisch abbaubarem PLA befindet sich das Unternehmen seit 1988 auf einem stabilen Wachstumskurs. Produziert werden die Teller, Tassen, Terrinen, Becher, Boxen und Schalen vorrangig in vollautomatisierten Extrusions- und Thermoforming-Linien am Hauptsitz in Vechta.

Hoher Automatisierungsgrad gewünscht

Das neue Aufbereitungszentrum soll nicht der Zerkleinerung um der Zerkleinerung willen dienen, sondern vorrangig der weitgehend automatisierten und effizienten Herstellung von Wertstoffen und ihrer vollständigen Rückführung in die Produktion. Um dieses Ziel umzusetzen, traf man sich mit Andreas Lanz, dem zuständigen Area Sales Manager von Getecha. Die Planungen sahen vor, in der ersten Projektstufe zunächst zwei Linien für die Zerkleinerung gestapelter Thermoforming-Teile aus der Serienproduktion von weißen und transparenten PP- und PET-Behältern sowie eine dritte Linie zum Zerkleinern unterschiedlich dicker PP-Folienreste zu installieren.

Andreas Lanz, Area Sales Manager von Getecha

Andreas Lanz, Area Sales Manager von Getecha (Bild: Getecha)

„Die Aufgabenstellung von Pro-Pac beinhaltete die prozesstechnische Einbettung kundenspezifisch modifizierter Zerkleinerungsmühlen in ein Umfeld aus Förder- und Handhabungstechnik, Metalldetektoren, Abluftreinigung, Abfüll- und Verpackungstechnik inklusive der steuerungs- und sicherheitstechnischen Integration“, erklärt Andreas Lanz, Area Sales Manager von Getecha.

In allen drei Fällen sollte das Ergebnis eine Komplettlösung sein. Daher galt es nicht nur, die passenden Trichter- und Einzugsmühlen auszuwählen, sondern auch die komplette Input- und Output-Technik zu projektieren. Das beinhaltete die prozesstechnische Einbettung kundenspezifisch modifizierter Zerkleinerungsmühlen in ein Umfeld aus Förder- und Handhabungstechnik, Metalldetektoren, Abluftreinigung sowie Abfüll- und Verpackungstechnik – inklusive der steuerungs- und sicherheitstechnischen Integration aller Komponenten, versteht sich. Außerdem legte Pro-Pac großen Wert auf die Faktoren Energieeffizienz und Ergonomie.

Fördern, Kippen, Zerkleinern …

Für das Zerkleinern der Thermoforming-Teile fiel die Wahl auf zwei Getecha-Mühlen vom Typ RS 45090. Diese modernen Trichtermühlen sind ausgelegt für Durchsätze von bis zu 900 Kilogramm pro Stunde und verfügen optional auch über Mahlgehäuse mit hochwirksamer Schalldämmung. Dank ihres nach oben verlegten und ins Gehäuse integrierten Antriebs beanspruchen sie nur eine relativ geringe Stellfläche. Prinzipiell kann eine RS 45090 mit weiteren Bypass-Trichtern für das synchrone Zuführen von Rohren, Profilen und Platten ausgerüstet werden.

Sie lässt sich daher sehr flexibel nutzen. Voraussetzung dafür sind neben der hohen Gesamtstabilität der Mühle ihr kraftvoller Drei-Messer-Rotor – er nimmt voluminöse Kunststoffreste sehr gut auf – und der Einsatz von zwei Statormessern im Mahlwerk. Eine hydraulische Öffnungsmechanik erleichtert den Zugang zum Siebkasten, und eine elektrisch überwachte Rotorblockade macht routinemäßige Messerwechsel zu einer einfachen und sicheren Sache.

Die vollen Sammelbehälter mit den Thermoforming-Resten aus der Produktion gelangen vollautomatisiert in einen Übergabetrichter. (Bild: Getecha)

Die vollen Sammelbehälter mit den Thermoforming-Resten aus der Produktion gelangen vollautomatisiert in einen Übergabetrichter. (Bild: Getecha)

Maßgeschneidert für den Einsatz bei Pro-Pac erhielten die Mühlen einen feststehenden Trichter mit einer großen Zugangstür. Dadurch konnte zusätzlich Platz eingespart werden. Bei Pro-Pac bilden die RS 45090 das zerkleinerungstechnische Herzstück von zwei mehrstufigen, parallel laufenden Aufbereitungslinien.

„Wie bei vielen ähnlichen Projekten geht es auch hier grundsätzlich darum, Fehlteile aus PP und PET – vorrangig in Stapeln angelieferte Teller mit 250 Millimeter Durchmesser – sauber und schnell aus Sammelbehältern in die Mühlen zu führen“, erläutert Getecha-Manager Andreas Lanz.

Homogener Materialstrom

Getecha hat den gesamten Kipp- und Entleervorgang so angepasst, dass betriebseigene Rollboxen verwendet können. Vom Übergabetrichter gelangen die zu zerkleinernden Trinkbecher, Teller und Schalen auf ein Förderband, wobei eine angetriebene Abstreiferrolle ineinander steckende Fehlteile vereinzelt.

Über den Förderbändern der Linien für die Zerkleinerung der Thermoforming-Reste befinden sich Tunneldetektoren mit Metallsuchspule (im Bild rot).

Über den Förderbändern der Linien für die Zerkleinerung der Thermoforming-Reste befinden sich Tunneldetektoren mit Metallsuchspule (im Bild rot). (Bild: Getecha)

Über dem Förderband befindet sich ein Tunneldetektor mit doppellagiger Metallsuchspule, der zuverlässig alle metallischen Partikel detektiert und falls nötig die Zuführung unterbricht. Weitgehend vereinzelt, fällt das Material schließlich in die Trichter der beiden RS 45090 und wird in deren Mahlwerken zu Partikeln mit Durchmessern von sechs Millimetern zerkleinert.

Prozesssicher und energieeffizient

Typisch für die Zerkleinerungslösungen von Getecha ist die Integration zahlreicher Features, die sowohl der Prozesssicherheit als auch der Energieeffizienz dienen. Um bei besonders hohen Materialaufkommen einer Überlastung der Mühlen vorzubeugen, stattete das Unternehmen die Pro-Pac-Linien beispielsweise mit seinem LAS-System zum lastabhängigen Time-out der Materialzuführungen aus. Den gleichen Effekt hat die Füllstandsüberwachung der Mühlen. Hier sind es Lichtschranken, die der Steuerung melden, wenn der Trichter droht vollzulaufen.

Das Mahlgut aus den Zyklonen landet über eine Zellenradschleuse dosiert in Kundenbehältern, deren Füllstand von Ultraschallsensoren überwacht wird. (Bild: Getecha)

Das Mahlgut aus den Zyklonen landet über eine Zellenradschleuse dosiert in Kundenbehältern, deren Füllstand von Ultraschallsensoren überwacht wird. (Bild: Getecha)

Für Kurt Wördemann, den Betriebsleiter von Pro-Pac, ist auch das Energy-Save-System (ESS) ein echtes Plus. Damit rüstet Getecha seit Jahren fast alle größeren Roto-Schneider-Modelle aus. Diese Funktion senkt die Leistungsaufnahme der Mühlen unter Teillast und im Leerlauf.

Vom Abrollbock in den Doppeleinzug

Sowohl eine Überlastabschaltung als auch das innovative ESS von Getecha finden sich auch in der Einzugsmühle RS 3012 E, die den Mittelpunkt der dritten Zerkleinerungslinie im Aufbereitungszentrum von Pro-Pac bildet. Hier galt es, eine komplette Systemlösung zu projektieren, bei der bis zu drei Rollen mit PP-Folienresten aus der Thermoformung einer effizienten Zerkleinerung zugeführt werden sollten. Dabei waren verschiedene Variablen zu beachten, denn die Dicken der Folien schwanken von 0,2 bis 1,2 Millimeter, und auch die Breiten und Durchmesser der Rollen wechseln ständig.

Die RS 3012 E ist Vertreterin einer Einzugsmühlenbaureihe von Getecha, die seit Jahren Maßstäbe bei der Zerkleinerung von Vollfolien, Randbeschnitten und Stanzgittern aus der Thermoformung setzt. Der Rotor dieser Maschinen hat einen Schneidkreis von 300 Millimetern und wird serienmäßig mit Schnittlängen zwischen 410 und 1.575 Millimetern betrieben. Die Rolleneinzüge weisen Breiten von etwa 100 bis etwa 1.550 Millimeter auf und werden in verschiedenen Varianten angeboten. Für einen sicheren Betrieb bei ganz unterschiedlichen Leistungsanforderungen offeriert Getecha zudem mehrere Systeme zur Regulierung der Einzugsgeschwindigkeit.

Die Einzugsmühle RS 3012 E zerkleinert synchron PP-Folienreste unterschiedlicher Dicken. Die Zuführung erfolgt über eine dreiteilige, sensorgesteuerte Abrollvorrichtung.

Die Einzugsmühle RS 3012 E zerkleinert synchron PP-Folienreste unterschiedlicher Dicken. Die Zuführung erfolgt über eine dreiteilige, sensorgesteuerte Abrollvorrichtung. (Bild: Getecha)

Wer sich diese Zerkleinerungslinie anschaut, sieht eine RotoSchneider-Einzugsmühle in einer besonders verschleißgeschützten Ausführung mit einem Doppeleinzug, über den Folien unterschiedlicher Dicken mit wechselnder Geschwindigkeit einlaufen können. Ein Mitarbeiter führt den Folienanfang durch die Folienendeerkennung zum Zuführschlitz der Mühle. Alles Weitere passiert automatisch.

Ein Sensor meldet an die RS 3012 E, wie viele Abrollböcke belegt sind. Der Einzug der Mühle reversiert, sobald das Folienende detektiert wird: Das erlaubt dem System das gleichzeitige Einlegen aller benötigten Folienanfänge. So wird der Materialfluss schon vor der Zerkleinerung optimiert.

Automatische Geschwindigkeitsregelung

Der eigentliche Zerkleinerungsprozess der RS 3012 E verläuft dann ausgesprochen flüssig und harmonisch. Die eingesetzte Mühle verfügt über ein neuartiges, intelligentes System zur Geschwindigkeitsregelung der Einzüge für die Offline-Zerkleinerung extrudierter Folien.

Diese Entwicklung von Getecha bietet die Möglichkeit, das Einzugstempo mehrerer synchron zugeführter Folien automatisch anzupassen, und zwar in Abhängigkeit von der für das Zerkleinern erforderlichen Leistung und zugleich unter Berücksichtigung des je nach Foliendicke schwankenden Mahlgutvolumens. Alternativ dazu lässt sich die Einzugsgeschwindigkeit immer auch manuell vorwählen. Die Rotorgeschwindigkeit von 420 Umdrehungen pro Minute sowie ein Spezialsieb mit schräg gebohrter Lochung wirken der Bildung von unerwünschten Langteilen im Mahlgut selbst bei einer langsamen Zuführung entgegen.

Frisches Mahlgut für die Produktion

Alle drei neuen Zerkleinerungslinien sowie eine weitere, vom Getecha-Engineering angepasste Mühle aus dem Pro-Pac-Bestand sind angeschlossen an eine Saug-Druck-Förderanlage (Getecha System GA 1000) mit Mahlgut- und Abluftentstaubung. Das Mahlgut aus dem Zyklon landet, dosiert über eine Zellenradschleuse, in Kundenbehältern, deren Füllstand von Ultraschallsensoren überwacht wird. Ist ein Behälter gefüllt, erfolgt eine optische Meldung, und das Förderband der jeweiligen RS 45090 bzw. das Einzugssystem der RS 3012 E fahren herunter, bis der Behälter ausgetauscht wurde.

Die Realisierung der drei Zerkleinerungslinien für Pro-Pac ist ein Paradebeispiel für das weitreichende Leistungsangebot von Getecha. Es beinhaltet nicht nur die kundenorientierte Modifikation und Konfiguration aller RotoSchneider-Mühlen (Rotoren, Antriebstechnik, Verschleißschutz u. a. m.), sondern erstreckt sich von der Realisierung der Förder- und Materialflusssysteme über die Abluft- und Entstaubungstechnik bis hin zu den Verpackungsanlagen (z. B. Big-Bag-Systeme) – die erforderliche Steuerungstechnik immer mit eingeschlossen.