Für einen schnellen, verlustfreien Materialwechsel kommt bei Calcucem eine pneumatische anstelle einer in der Zementindustrie üblichen Turbinen-Abfüllmaschine zum Einsatz.

Pula liegt am südlichen Zipfel Istriens in Kroatien. In der geschichtsträchtigen Stadt wird u. a. auch Kalziumaluminat-Zement hergestellt. Die Calucem d.o.o. gehört zu den führenden Anbietern dieses besonderen Baustoffs, der auch Feuer­zement genannt wird. „Er ist widerstandsfähig gegenüber hohen Temperaturen, chemischen Angriffen und Korrosion“, erklärt Alfred Blažina, Geschäftsführer des Zementwerks. Kalzium­aluminat-Zement findet sich in Reparaturmörteln, Keramikklebern und Dichtungsmaterialien. Für Feuerbetone spielt der hydraulische Binder eine besonders wichtige Rolle. Er beeinflusst die Rheologie, die Abbindecharakteristik, das Sinterverhalten und die chemische Beständigkeit.

Gesuchte Lösung: kompakt, wartungsarm und energieeffizient
Wird Kalkstein mit Aluminiumoxid oder Bauxit bei Temperaturen von über 1.500 °C gebrannt, entstehen Kalziumaluminate. „Je nach Anwendung unterscheiden sich die Verhältnisse der Zusammensetzungen“, beschreibt Blažina. Die Nachfrage nach immer beständigeren Hochleistungsprodukten wächst. Neu im Portfolio ist das Produkt HiPerCem mit einem hohen Kalzium­anteil für die Formulierung hochentwickelter Feuerbetone. Im Angebot sind aber auch Produkte für konventionelle Stampf- und Gieß­massen.
Diese unterschiedlichen Mischungen werden nach der Herstellung gemahlen und in Säcke abgefüllt, auf Paletten gestapelt, mit Folie verpackt und so zu den Kunden und Händlern gefahren. „Bisher standen uns dafür Anlagen zur Verfügung, die äußerst energie­intensiv arbeiteten und die wir oft warten mussten“, sagt Blažina.
Dazu kam: Rüsteten die Mitarbeiter die Abfüll­anlage auf eine andere Zementmischung um, verlief das nie reibungslos. Je nach Zusammensetzung ist das Material mal feiner, mal gröber. Nach der Umstellung konnten beim Abfüllen große Mengen Staub entstehen – Material, das so verloren ging. Auf der Suche nach einer neuen Lösung und einem geeigneten Partner fand Calucem schnell den Intralogistik-Experten Beumer. „Unser Produkt hat ganz spezifische Eigenschaften“, erklärt Alfred Blažina. „Wir brauchten einen Lieferanten, mit dem wir gemeinsam eine Lösung für unseren besonderen Baustoff entwickeln konnten.“

Von der Abfüllung bis zur Verpackung aus einer Hand
Als Komplettanbieter für die Abfüll-, Palettier- und Verpackungstechnik unterstützt die Beumer Group ihre Kunden in all diesen Belangen und liefert nachhaltige Lösungen aus einer Hand. „Wir installierten die komplette Linie“, sagt David Žargi, Vertreter für Beumer für den westlichen Balkan, der das Zementwerk in Pula betreut. Dabei führten die Spezialisten die einzelnen Anlagen und Systeme mit intelligenter Automatisierung zusammen und verknüpften sie effizient. „Wichtig für Calucem sind kompakte Anlagen, die energieeffizient arbeiten, wenig Wartung erfordern und die von den Mitarbeitern mit geringem Aufwand intuitiv bedient werden können“, sagt Žargi.

Luft- statt Turbinen-Abfüllmaschinen
„In der Zementindustrie erfolgt das Abfüllen in der Regel mit Hilfe des Turbinenverfahrens“, erläutert Stefan Bonenkamp, Inbetriebnehmer bei Beumer. „Dieses Verfahren eignet sich vorzugsweise für frei fließende, feinkörnige Produkte wie etwa Zement.“ Um nun aber die unterschiedlichen Zusammensetzungen verlustfrei abzufüllen, installierten die Techniker eine nach dem Luftfüllprinzip arbeitende Abfüllanlage vom Typ Beumer fillpac mit zwei Stutzen. Denn dieser Baustoff kann feiner sein als herkömmlicher Portland­zement, aber auch pulverförmig oder grießig.
Luft-Abfüllmaschinen kommen bevorzugt in der Nahrungsmittelindustrie zum Einsatz. Sie nutzen ein Gebläse, um die abzupackenden Materialien wie Mehl oder Kakaopulver zu fluidisieren. Die Produkte lassen sich so anschließend schonend und präzise in Säcke befördern – „ohne mechanische Beanspruchung und bei minimalem Förderluftverbrauch“, erklärt Stefan Bonenkamp. Die Produktabfüllung erfolgt nach dem Brutto-­System: Die Säcke werden während des Füllvorgangs verwogen. Dazu ist der fillpac mit einer eichfähigen Wägeeinrichtung ausgestattet. Die Wägeelektronik stellt sicher, dass der Beumer fillpac immer einen exakten Füllungsgrad erzielt. Eine spezielle Software ermöglicht die permanente Kommunikation zwischen Waage und Füllstutzen.
Das abzufüllende Produkt gelangt dann über eine Drehklappe in den Füllkessel. Der gleichmäßige Produktaustrag wird durch die getrennt voneinander einstellbare Kesselboden- und Ober-Belüftung ermöglicht. Diese sorgt für einen kontinuierlichen Produktfluss bei minimalem Druckluftverbrauch. Während der Befüllung saugt die spezielle Fülldüse mit Entlüftungskanal und einem zyklisch arbeitenden Ejektor die Luft aus dem Sack ab. Nach jedem Füllvorgang wird die Fülldüse freigeblasen. Das vermeidet Verschmutzungen am befüllten Sack. „Damit lassen sich die Förderluftmengen produktabhängig getrennt voneinander einstellen“, sagt Bonenkamp.

Platzsparende, zuverlässige und energieeffiziente Palettierlösung
Um die Säcke anschließend vollautomatisch, zuverlässig, effizient und vor allem schnell zu palettieren, benötigte Calucem eine platzsparende und energiearme Lösung. Der Beckumer Komplettanbieter lieferte mit dem robotpac einen Knickarmroboter, der vollautomatisch auch komplexe Palettier- und Depalettieraufgaben zuverlässig und effizient löst. Er zeichnet sich durch hohe Präzision, Verfügbarkeit und schonende Produktbehandlung aus. Ein Ultraschallsystem vermisst die zu stapelnden Säcke exakt. Dies ermöglicht es, die Position des Packstücks genau zu berechnen und die Säcke präzise und vorsichtig abzulegen. Die Genauigkeit sorgt für ein optimales Stapelbild. Das dient nicht nur als Qualitätsmerkmal für den Endkunden, sondern sorgt auch für eine hohe Stabilität des Stapels während des Transports und der Lagerung. Der robotpac palettiert bis zu 600 Säcke in der Stunde. Zum Einsatz kommen dafür zwei Greifwerkzeuge: ein Sauggreifer, der eine Pappauflage auf die Palette legt, und ein Gabelgreifer. Dieser palettiert die Säcke in der exakten Position auf den Ladungsträger. „Aufgrund seiner Flexibilität können Anwender mit dem Beumer robotpac auch sehr komplexe Prozesse mit variierenden Rahmenparametern umsetzen“, beschreibt Žargi. Weiterhin ist der Palettierroboter sehr robust, was für sicheren Betrieb auch unter extremen Bedingungen sorgt. „Die Antriebe arbeiten zuverlässig, stromsparend und leise. Das war für den Zementhersteller eine wichtige Voraussetzung“, erinnert sich der Beumer Experte.

Klein, schnell und praktisch verpacken
Über Rollenbahnen gelangen die palettierten Säcke zur Verpackungsanlage. „Um die Linie auch an dieser Stelle kompakt und energieeffizient zu halten, kommt mit dem stretch hood A eine neue Maschine aus Beckum zum Einsatz“, sagt David Žargi. „Diese Hochleistungs-Verpackungsanlage aus der stretch hood-Baureihe wurde von Grund auf neu konzipiert. Bei der Entwicklung wurden verschiedene Komponenten analysiert und optimiert.“ Der Anwender kann diese im Vergleich zu den anderen Anlagen noch einfacher und sicherer handhaben.
Um die Arbeit für das Wartungspersonal zu erleichtern und damit auch eine höhere Verfügbarkeit der Anlage sicherzustellen, kommt die neue Verpackungsanlage komplett ohne Bühne aus. Instandhaltungsarbeiten wie Wechsel der Messer oder Schweißbalken erfolgen jetzt auf Bodenniveau. Dazu öffnet der Bediener eine Schublade und hat so freien Zugriff auf Messer und Schweißbalken. Ein weiterer Vorteil liegt in der kompakten Bauweise und der damit einhergehenden geringen Bauhöhe und Aufstellfläche.
Ein neues, materialschonendes Folientransportsystem führt die zuvor erstellte Folienhaube der Anlage zu. Auf dem Weg zur Reff- und Stretcheinheit kühlt die Schweißnaht der Folien­haube bereits ab, so dass diese ohne Zeitverlust gerefft werden kann. Damit sind weder eine energieaufwändige Kühleinheit noch lange Kühlzeiten erforderlich. Die Paletten werden in einer schnelleren Taktung verpackt . Das erhöht die Verpackungsleistung bei geringerem Verbrauch. Sparsame Motoren und ein reduzierter Druckluftbedarf sorgen für eine optimierte Energiebilanz. Hinzu kommt: „Durch die glatte Oberfläche der transparenten und hochflexiblen Folie ist die palettierte Ware gut sichtbar. Die Folienverpackung schützt die Ware vor Witterungseinflüssen und Feuchtigkeit. Außerdem wird die Transportsicherheit deutlich erhöht“, beschreibt Žargi.

Mit wenig Aufwand einfach bedienen
Um die Anlagen zu steuern und dem Bediener ein ergonomischeres Arbeiten zu ermöglichen, setzt der Intralogistik-Spezialist mit dem Beumer Group Human Machine Interface (HMI) ein neu entwickeltes Bediengerät mit optimierter Benutzeroberfläche und grafischer Navigation ein. Mit diesem leicht verständlichen und intuitiven Interaktionskonzept lassen sich alle Arbeitsabläufe effizient gestalten. Die Menüführung der Maschinensteuerung erfolgt mit dem Soft-Touch-Panel über Piktogramme. Über dieses Panel hat der Bediener zudem Zugriff auf alle erforderlichen Schulungsprogramme und -inhalte. Gesteuert werden die Anlagen über eine Siemens Simatic S7-300.
Alfred Blažina schaut begeistert einem Stapler hinterher, der eine Palette verpackter Säcke zum Warenausgang transportiert. „Wir haben dieses Projekt Hand in Hand mit Beumer realisiert. Entstanden ist eine Verpackungslinie, die speziell auf unsere Anforderungen zugeschnitten ist.“ Überzeugt war der Zementhersteller von der guten technischen Zusammenarbeit bei der Planung, der Entwicklung sowie der optimalen Anpassung der Anlagen. Und weil Beumer alles aus einer Hand geliefert hat, gibt es für Calucem nur noch einen Ansprechpartner. Auch das war Alfred Blažina wichtig. Denn auch diese hochwertigen Anlagen brauchen Wartung und Service. Bei Bedarf kommen deshalb Service-Mitarbeiter von Beumer, die die Anlage prüfen und eventuell notwendige Einstellungen vornehmen.