Dank einer Dissolverbeschickung kann bei der Farbenproduktion die Produktqualität verbessert und Chargenrückverfolgbarkeit ermöglicht werden.

Stichwort Farbherstellung. Woran denken Sie? Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit an einen Arbeiter, der einen Sack mit Kreide oder einem anderen Farbbestandteil von einer Palette nimmt, zum Dissolver trägt, ihn aufschneidet und in den Dissolver kippt. Schneller geht ja auch kaum. Stimmt‘s? So dürfte der Ablauf auch heute noch in den meisten Fabriken sein, in denen Farbe und Lacke produziert werden. Na gut, vielleicht trifft die Situationsbeschreibung nicht auf jede europäische Fabrik zu, aber auf viele schon, und in Asien sind es die meisten. Gerade dort ist vor dem Hintergrund der enormen Produktionsmengen der Bedarf an Alternativlösungen zur manuellen Befüllung auch sehr groß.
Eine Alternative zur manuellen Befüllung in der Farbherstellung ist eine Automatisierung in der Materialbeschickung, genauer gesagt, die automatisierte Dissolverbeschickung. Insbesondere im Bereich der Rohstoffzuführung sind die Automatisierungsmöglichkeiten vielfach noch lange nicht ausgeschöpft, so die Einschätzung der Experten von AZO. Der Dissolver dispergiert, er „schließt die Farbmoleküle auf“ und sorgt somit für eine homogene Vermischung. Diese automatisierte Dissolverbeschickung hat sich AZO zur Aufgabe gemacht. Denn erfolgt die Dissolverbeschickung automatisiert, hat dies eine ganze Reihe von Vorteilen – die die Kosten der Automatisierung an sich aufwiegen.

Qualität und Sauberkeit
Zum einen fällt bei der automatisierten Dissolverbeschickung weniger Ausschuss an, weil das System dafür sorgt, dass die Zusammensetzung der Farbe verlässlich so dosiert ist wie sie sein soll. Bei der manuellen Befüllung besteht natürlich die Gefahr, dass etwas danebenfällt und die Farbe deshalb nicht so exakt zusammengesetzt ist wie die Rezpeptur es eigentlich vorgibt. Eine automatisierte Beschickung bringt also unter dem Strich eine Verbesserung der Produktqualität mit sich. Und neben der Qualität der Produkte wird auch die Produktionssicherheit verbessert. Denn Armaturen und Geräte, die keiner permanenten Staubbelastung ausgesetzt sind, die zu Ablagerungen und Anhaftungen führen, funktionieren berechenbar länger und mit Sicherheit zuverlässiger als andere.

Rückverfolgbarkeit und Dokumentierbarkeit
Die automatisierte Dissolverbeschickung ermöglicht darüber hinaus die Rückverfolgbarkeit von Chargen. In Zeiten von internationalen Handelsbeziehungen und dem Gewährleistungszwang dem Kunden gegenüber ist das mit Sicherheit ein wichtiger Punkt. In dem Zusammenhang zu nennen ist auch die Dokumentierbarkeit, die eine Automatisierung mit sich bringt. Jeder Vorgang ist im System erfasst. Bei AZO überwacht das Leitsystem namens Kastor den Gesamtprozess. Sollte einmal etwas am Produkt nicht stimmen, kann sofort festgestellt werden, wo die Ursache des Pro­blems ist – oder auch nicht.

Gesundheit und Sicherheit
Die Automatisierung verbessert aber nicht nur die Qualität der Produkte, sie ermöglicht auch gesündere Produktionsbedingungen für das Bedienpersonal. Sie leistet sozusagen einen aktiven Beitrag zum Mitarbeiterschutz: Denn die personalintensive und aus arbeitsmedizinischer Sicht kritische Materialzuführung aus Säcken wird reduziert. Die Mitarbeiter atmen weniger Staub ein und müssen weniger Gewicht heben und tragen. Darüber hinaus besteht auch nicht mehr die Gefahr eines herabstürzenden Sackes, der einen Mitarbeiter verletzen könnte.

Investitionsziele und Motivation
Natürlich geht es einem Unternehmer aber nicht primär nur darum, die Bedingungen für die Mitarbeiter zu verbessern. Die Investition soll sich für ihn auch wirtschaftlich rechnen. Daher stehen für ein Unternehmen Investitionsziele im Vordergrund, die Motivation sind, die Herstellungsprozesse zu automatisieren. Dazu zählen

• Exakte Rezepturtreue, da engste Toleranzgrenzen eingehalten werden müssen
• Optimale Produktqualität durch homogene Mischungen
• Höchste Anlagenverfügbarkeit
• Maximale Flexibilität in Bezug auf Rohstoff- und Sortenvielfalt, sowie zuverlässige Kleinmengendosierung
• Innovative Fördertechnik auch für Rohstoffe, mit extrem schwierigem Austrags- und Förderverhalten wie z. B. Titandioxid
• Sicherer Explosionsschutz, insbesondere Erfüllung der ATEX-Richtlinien
• Permanente Chargenverfolgung

Grundsätzlich geht es darum, eine sichere und staubarme Beschickung von Dissolvern mit den pulverförmigen und flüssigen Rohstoffen sicherzustellen.

Herausforderungen und aktuelle Entwicklungen
Ist für ein Unternehmen die Entscheidung gefallen, dass eine automatisierte Materialbeschickung langfristig mehr Gewinn verspricht als sie kurzfristig Kosten verursacht und Investi­tionsziele erreicht werden, steht die Umsetzung an. Diese bzw. die Wünsche des Auftraggebers stellen das Unternehmen, das diese Automatisierung vornimmt, häufig vor eine Reihe von Hürden, die es zu überwinden gilt:

• Beengte Raum- und Höhenverhältnisse herrschen
• Häufige Umstellung der Rezepturen sollen möglich sein
• Hohe Durchsätze in der Dissolverbeschickung
• Flexibilität bei der Reinigung erforderlich
• Kontaminationsfreie Chargenbereitstellung zu gewährleisten

Das umfangreiche und vielseitige Rohstoffspektrum mit einer Fülle von Komponenten macht Automatisierungslösungen für die Farben und Lackherstellung zu einer besonderen Herausforderung. Außerdem sind Transparenz und Sicherheit bei der Rohstofflagerung ein wichtiges Thema. In der Farbherstellung kommen häufig besondere Rohstoffe mit sehr schwierigem Austrags- und Förderverhalten zum Einsatz, die einen besonderen Umgang erfordern, z. B. Titandioxid. Durch spezielle Siloaustragssysteme werden auch bei diesem besonders feinkörnigen Rohstoff ein verlässlicher Siloaustrag und eine stabile Förderung erreicht. Durch geeignete Werkstoffauswahl und ein hochwertiges Oberflächenfinish werden zudem Anbackungen vermieden.
Bisher ist ein Großteil der Produktion Batch-Produktion. Der Hauptvorteil einer kontinuierlichen Produktion ist das dosierte Einbringen von Pulvern in Flüssigkeiten ohne Umweltbelastung in geschlossenen Dosiersystemen. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass größere Mengen mit kleinen Maschinen und geringem Raumbedarf produziert werden können.

Proof of Concept
Ein großer japanischer Farbenhersteller hat mit der Unterstützung von AZO die Dissolverbeschickung automatisiert. Die Materialbeschickung, die bis dato manuell von Mitarbeitern erledigt wurde, die Säcke aufschlitzten und deren Inhalt in große Dissolver entleerten, sollte künftig maschinell erledigt werden. Das Unternehmen versprach sich davon vor allem eine Leistungssteigerung, aber auch eine Verbesserung der Qualität. Zudem verlangen gesetzliche Vorgaben eine Dokumentierbarkeit, die auf diese Weise ermöglicht wurde.
Die baulichen Gegebenheiten in diesem Fall stellten die Ingenieure vor eine besondere Aufgabe: Wegen der geringen Hallenhöhe gab es unter dem Hallendach nur wenig Platz für die neuen Komponenten der Materialbeschickung. „Schon der erste Blick zur Hallendecke verriet, dass das Projekt eine echte Herausforderung werden würde. Es waren viele Rohre und Schläuche zu sehen, aber eigentlich kaum Platz für weitere Komponenten“, so Joachim Kleinert, Projektleiter von AZO. Also musste eine maßgeschneiderte Lösung her, die bei wenig Raum viel Leistung brachte.
Einige Ortstermine, Köpfe-Rauchen und Pläne-Wälzen später war die gesuchte Lösung gefunden. Bis zur Inbetriebnahme dauerte es ab der Auftragsvergabe nur zehn Monate. Diese erste Anlage läuft mittlerweile seit zwei Jahren. Ihr folgten an verschiedenen Standorten aber weitere: Kürzlich konnte die fünfte in Betrieb genommen werden – ohne Zeitverzug und innerhalb des kalkulierten Kostenrahmens.
Das japanische Unternehmen ist mit der Leistungsfähigkeit der Anlage sehr zufrieden. Dass diese Zufriedenheit über das Technische hinausgeht lässt sich auch an der der stetigen Fortsetzung der Zusammenarbeit erkennen. Die bestehende Geschäftsbeziehung wird natürlich bei jedem Projekt enger. Weitere Projekte sind derzeit in Planung.

Fazit
Um die Materialbeschickung in der Produktion eines Unternehmens, das in der Farben und Lackherstellung tätig ist, zu automatisieren und zu optimieren, und damit die Automatisierungspotenziale richtig ausschöpfen zu können, ist umfassendes Know-how gefragt. Nur dieses Know-how schützt vor bösen Überraschungen und gewährleistet hohe Prozesssicherheit. Know-how ist aber nicht nur in technischer Hinsicht gefragt: Oft benötigen die Stoffe, die es zu lagern, dosieren, sieben, wiegen und zu entleeren gilt, einen besonderen Umgang. Einige müssen darüber hinaus den Richtlinien zum Explosionsschutz genügen. AZO verfügt über dieses Know-how und kann unter anderem deshalb die gesamte Anlagen- und Prozessleittechnik für die Herstellung von Farben und Lacken liefern, aus einer Hand – und für jeden Rohstoff die optimale Anlagenkomponente.

Vorteile der Dissolverbeschickungvon AZO

• Hohe Durchsätze bei wenig Staubentwicklung, bis zu 15 t/h auf eine Entfernung von ca. 90 m
• Exakte Rezepturtreue durch ‚Kastor‘, das AZO-Leitsystem
• Hohe Genauigkeit durch Saugwaage
• Produktrückverfolgbarkeit und Dokumentierbarkeit möglich
• Verbesserter Mitarbeiterschutz durch bessere Produktionsbedingungen (weniger Staub, weniger Gewicht)
• Höhere Produktionssicherheit – weniger Ablagerungen und Anhaftungen auf Geräten
• Günstigere Konditionen bei Materialeinkauf, da große Lagermenge möglich (Silos)
• Alles aus einer Hand, Feststoff, Flüssig und Steuerung
• Ein Ansprechpartner mit über 65 Jahren Erfahrung