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Kautex Maschinenbau: Flexible Zuführung von Druckluft, Kühlwasser und Strom

Modernes Montagekonzept für Extrusionsblasformmaschinen Kautex Maschinenbau entwickelt und fertigt in Bonn Extrusionsblasformmaschinen für die Industrie. Kürzlich erweiterte das Unternehmen seinen Produktionsbereich um eine neue Halle, in der an neun Endmontageplätzen Maschinen der KBB-Serie aufgebaut, getestet und optimiert werden. Die erforderliche Druckluft wird von drei Atlas-Copco-Kompressoren erzeugt und über schwenkbare Ausleger flexibel zu den Maschinen geleitet.

Essen, Februar 2019. „Unsere neue Halle haben wir 2017 auf der sprichwörtlichen

grünen Wiese gebaut“, sagt Guido Langenkamp, der bei der Kautex Maschinenbau

GmbH in Bonn die Projektierung und den Bau von Halle 3 betreut. Das neue

Gebäude entstand auf der letzten freien Fläche am Firmensitz in Bonn und

beherbergt die Produktion der vollelektrischen Extrusionsblasformmaschinen des

Typs KBB. Die Maschinenserie ist seit 2013 auf dem Markt. Sie eignet sich vor

allem für die Produktion von Verpackungen wie Flaschen und Kanistern und kommt

bei den Kunden gut an. „Wir sind in den letzten Jahren stark gewachsen“, sagt

Langenkamp. Kautex Maschinenbau beschäftigt in Bonn heute 550 Mitarbeiter, 750

sind es weltweit.

Auf KBB-Maschinen entstehen bis zu 20 Artikel gleichzeitig

Auf den Maschinen der KBB-Baureihe können mehrere Artikel mit Volumina von

etwa 50 ml bis zu 30 l produziert werden, von kleinen Artikeln bis zu 20 gleichzeitig.

In dem Marktsegment Industrial und Consumer Packaging, auf das die Serie zielt,

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ist die Nachfrage in den letzten Jahren stark gestiegen. „Das war für uns Anlass, die

Produktionsflächen für die KBB-Maschinen zu erweitern“, erklärt Guido

Langenkamp.

Die neue Halle bietet eine zusätzliche Montagefläche von 3300 m2 sowie reichlich

Platz für Büros, Technik- und Sozialräume. „Wir haben hier ein modernes

Montagekonzept installiert, das für unsere Anforderungen ideal ist“, betont der

Projektleiter. Die Flächen für die insgesamt neun Endmontageplätze sind großzügig

bemessen – und jeder Platz verfügt über eine separate Versorgung mit den

notwendigen Prozessenergien. Druckluft, Kühlwasser und 630-A-Strom werden

über große, um 180° schwenkbare Ausleger zugeführt. „Das ist eine Besonderheit

der neuen Halle“, sagt Langenkamp. Sie ist nicht nur Montagehalle, sondern hier

werden die Maschinen auch getestet und eingestellt. „Unsere Kunden nehmen die

Maschinen bei uns vor Ort ab. Dabei bringen viele die eigene Werkzeugform mit, mit

der wir Tests unter reellen Bedingungen durchführen können. Zuweilen optimieren

wir den Artikel auch gleich für den Kunden.“ Hierzu sei die Versorgung mit den

Prozessenergien unerlässlich.

Hoher Bedarf an Druckluft zum Aufblasen und Nachkühlen

Ein besonderes Augenmerk lag bei der Auslegung der Maschinenversorgung auf

der Druckluft, die für den Blasprozess in ausreichender Menge und Qualität

vorhanden sein muss. „Beim Extrusionsblasformen sind Druck, Volumen und

Schnelligkeit relevante Parameter für das Produktergebnis“, stellt Guido

Langenkamp heraus. Im Prozess wird das Kunststoffgranulat zunächst im Extruder

aufgeschmolzen und über eine Förderschnecke in den sogenannten Kopf gepresst.

Hier werden die einzelnen Kunststoffschichten zusammengeführt und zu einem

Schlauch geformt, der an das Formwerkzeug übergeben wird und mittels Druckluft

in der Form aufgeblasen wird. Zum Aushärten wird das Werkzeug mit Wasser

gekühlt, ehe der fertige Kunststoff-Hohlkörper wieder mittels Druckluft nachgekühlt

wird. Der Luftbedarf ist also immens.

Das Geheimnis liegt in kurzen Taktzeiten

„Je kürzer die Taktzeiten sind, umso effizienter ist der ganze Prozess“, erklärt

Langenkamp. „Das Geheimnis besteht darin, die Produkte schnell aufzublasen, gut

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zu kühlen und schnell zu entspannen.“ Durch die vollelektrische Maschine ist der

Prozess wesentlich effizienter und besser reproduzierbar als bei hydraulisch

betriebenen Maschinentypen.

Bei der Einrichtung der Druckluftstation ließ sich Kautex von Sven Vogel

unterstützen, dem Geschäftsführer der Luft-Vogel Drucklufttechnik GmbH in

Neunkirchen. Der Handelspartner von Atlas Copco betreut die Bonner schon seit

über 20 Jahren in Sachen Druckluft. Trotzdem war das neue Projekt auch für den

Experten etwas Besonderes: „Zum einen planen wir nicht jeden Tag eine komplett

neue Peripherie, zum anderen erforderte die flexible Zuführung aller Medien zu den

Maschinenplätzen eine individuelle Lösung – und nichts von der Stange.“ In der

Halle verlegte Vogel eine Ringleitung aus fast 200 m Airnet-Komponenten von Atlas

Copco. Das Druckluftleitungssystem aus eloxiertem Aluminium ist dicht,

strömungsoptimiert, korrosionsfest und schnell zu montieren. Von der Ringleitung

aus werden die KBB-Maschinen über weitere 40 m Airnet-Leitungen und Schläuche

mit Druckluft beschickt. „Für die Planung der Druckluftkapazität haben wir

angenommen, dass maximal drei der größten KBB-Maschinen gleichzeitig laufen“,

erklärt der Druckluftexperte. Hierfür habe man als Wert einen Volumenstrom von 27

m3/min bei 8 bar errechnet. Solche Lastspitzen entstünden allerdings nur an

wenigen Tagen, wenn mehrere Maschinen getestet werden.

Drehzahlgeregelte Kompressoren der neuesten Generation

Die Druckluft liefern drei öleingespritzte Schraubenkompressoren der neuesten

Generation von Atlas Copco. Sie sind im Technikraum unter dem Dach der Halle

untergebracht: zwei GA 55+ FF und ein drehzahlgeregelter GA 75 VSD+ FF. Alle

drei sind mit Kältetrocknern ausgestattet, worauf das Kürzel FF, „Full Feature“,

verweist. Der Zusatz VSD bedeutet „Variable Speed Drive“. „Die neue VSD+-

Technologie reguliert die Drehzahl des Motors automatisch und ist noch sparsamer

als die erste Generation der Drehzahlregelung von Atlas Copco“, sagt Vogel. „Die

erzeugte Druckluftmenge entspricht exakt dem Bedarf.“ Durch spezielle integrierte

Permanentmagnetmotoren, neuartige Verdichtungselemente und einen

Einlasswächter seien diese Kompressoren noch einmal deutlich effizienter als ihre

Vorgänger. „Gegenüber einer schlecht ausgelasteten Drucklufterzeugung mit

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Volllast-Leerlauf-Regelung können Anwender mit dieser neuen Technologie ihre

Energiekosten um bis zu 50 Prozent senken“, streicht Vogel heraus.

Energiesparsystem lastet Kompressoren gleichmäßig aus

Das Energiesparsystem ES6, ebenfalls von Atlas Copco, steuert die Auslastung der

Kompressoren. Ein 4000-l-Druckluftbehälter trägt dazu bei, Lastspitzen abzufangen.

„Den Kessel in den Technikraum einzubringen, war kein leichtes Unterfangen“,

blickt Vogel zurück. „Da er für gelegentliche Dichtigkeitstests mit Wasser gefüllt

werden muss, konnte er nur an einer bestimmten Stelle des Raums stehen, die über

die nötige Tragkraft verfügt. Und hier passte er nur knapp unter die Decke.“ Ergänzt

wird die Druckluftstation durch einen Öl-Wasser-Abscheider OSC 600 und UD+-

Filter. Diese Filter erreichen durch eine spezielle Technik dieselbe Luftreinheit, für

die normalerweise zwei herkömmliche Ölfilter in Reihe benötigt werden – und sind

damit um etwa 40 % energieeffizienter, weil der Druckabfall wesentlich geringer ist.

„Die Druckluft ist weitgehend öl- und partikelfrei sowie trocken. Die Qualitätsklasse

reicht für unsere Produkttests und -optimierungen aus“, sagt Langenkamp.

Effiziente Produktion von Bauteilen mit bis zu sieben Schichten

Welche Druckluftqualität die Kunden benötigen, richte sich wiederum danach, wofür

das Endprodukt verwendet werde. In der Lebensmittelindustrie ist zum Beispiel

häufig reine Druckluft der Klasse 0 (nach ISO 8573-1) gefragt. „Unser Vertrieb berät

unsere Kunden auch zur Auslegung der notwendigen Peripherie“, sagt

Langenkamp. Neben der Druckluftversorgung betreffe dies auch die Kältetechnik

sowie Versorgungs- und Abfuhrbänder für Material und Produkte. „Die

Anforderungen, die die Artikel unserer Kunden erfüllen müssen, steigen

kontinuierlich. Das stellt auch uns vor immer neue verfahrenstechnische

Herausforderungen, die wir gemeinsam mit dem Kunden lösen“, betont der

Projektleiter. So bestehe ein moderner Kraftstofftank aus bis zu sieben

Kunststoffschichten, und es würden immer mehr Bauteile noch vor der eigentlichen

Formung des Tanks in diesen eingebracht. Auch das Thema Abfallvermeidung sei

für Kautex-Kunden wichtig. „Heutzutage können wir bei mehrschichtigem Aufbau in

bestimmten Schichten auch recycelte Kunststoffe wiederverwenden. Durch die

Rückführung der prozessbedingt abgeschlagenen Kunststoffreste wird somit schon

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bei der Produktion Abfall vermieden. Ziel unserer Kunden ist es, die Produktion

ökologisch und ökonomisch zu optimieren.“

Neue Druckluftstation konnte vom BAFA gefördert werden

Mit der nun ebenfalls ökonomisch und ökologisch optimal ausgelegten Halle ist

Kautex sehr zufrieden. „Die neue Druckluftstation mit den neuesten GA-

Schraubenkompressoren von Atlas Copco ist hocheffizient und konnte daher durch

das BAFA – das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle – gefördert

werden“, sagt Langenkamp. Atlas-Copco-Kompressoren stellten die

Druckluftversorgung im Unternehmen schon seit langem sicher, und mit der

Zusammenarbeit habe man bisher gute Erfahrungen gemacht. „Auch die

gemeinsame Projektumsetzung mit Sven Vogel hat reibungslos funktioniert.“ Dieser

ist nun eventuell bald wieder gefordert. Denn als nächster Schritt steht laut Kautex

nun ein ähnliches Konzept für Halle 1 an. Hier werden die Maschinenserien

gefertigt, die sich etwa für die Fertigung großer Kraftstofftanks oder IBC-Container

eignen. „Derzeit müssen wir noch zu jeder Maschine, die wir für die Abnahme testen

wollen, separat Versorgungsschläuche und -rohre über den Boden führen“, sagt

Langenkamp. „Hierfür streben wir ein ähnlich flexibles System an, wie wir es in der

neuen Halle verwirklichen konnten.“

Autorin: Ulrike Preuß, Journalistin in Hennef

Über Atlas Copco

Innovation durch großartige Ideen: Atlas Copco entwickelt seit 1873 industrielle und zukunftsfähige Lösungen mit großem Mehrwert für seine Kunden. Der Konzern hat seinen Hauptsitz in Stockholm, Schweden, sowie Kunden in mehr als 180 Ländern. 2018 erzielte Atlas Copco mit rund 37000 Mitarbeitern einen Umsatz von 9 Milliarden Euro (95 Milliarden Schwedische Kronen). www.atlascopco.com

In Deutschland ist Atlas Copco seit 1952 präsent. Unter dem Dach zweier Holdings mit Sitz in Essen agieren derzeit rund 20 Produktions- und Vertriebsgesellschaften. Der Konzern beschäftigte in Deutschland Ende 2018 über 3290 Mitarbeiter und hat derzeit rund 120 Auszubildende. www.atlascopco.de

Der Konzernbereich Kompressortechnik von Atlas Copco bietet Lösungen für die Druckluftversorgung an: Industriekompressoren, Gas- und Prozesskompressoren, Turbo-Expander, Luftaufbereitungsanlagen und Luftmanagementsysteme. Der Konzernbereich greift auf ein weltweites Servicenetzwerk zurück und bringt regelmäßig innovative und energieeffiziente Lösungen auf den Markt, die die Produktivität in der Fertigungs- und Prozessindustrie weltweit nachhaltig steigern. Die Hauptbetriebsstätten befinden sich in Belgien, den USA, China, Indien, Deutschland und Italien.

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Bilder und Bildunterschriften:

In der neuen Halle 3 von Kautex Maschinenbau werden die kompakten KBB-

Maschinen montiert, geprüft und von Kunden abgenommen. (Bild: Atlas Copco)

Über 200 Meter blaue AirNet-Leitungsrohre durchziehen die Halle 3 von Kautex

Maschinenbau in Bonn. Über schwenkbare Kragarme werden die Medien Druckluft,

Kühlwasser und Starkstrom flexibel den Montageplätzen der KBB-Maschinen

zugeführt. (Bild: Atlas Copco)

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Neun flexible Zuführungen für Druckluft, Kühlwasser und Starkstrom sind in der

Halle 3 angelegt. (Bild: Atlas Copco)

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Über flexible Schläuche statt feste Rohre werden die KBB-Maschinen zur

Endabnahme an Druckluft, Kühlwasser und Strom angeschlossen. (Bild: Atlas

Copco)

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Guido Langenkamp, Projektleiter bei Kautex Maschinenbau, mit Sven Vogel und

Atlas-Copco-Vertriebsingenieur Rolf Peter Kihn. (Bild: Atlas Copco)

„Unsere neue Druckluftstation mit den neuesten GA-Schraubenkompressoren von

Atlas Copco ist hocheffizient und konnte daher durch das Bundesamt für Wirtschaft

und Ausfuhrkontrolle gefördert werden“, sagt Guido Langenkamp, Projektleiter bei

Kautex Maschinenbau. (Bild: Atlas Copco)

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„Kunden, die eine schlecht ausgelastete Drucklufterzeugung mit Volllast-Leerlauf-

Regelung gegen eine Station mit Kompressoren der neuen VSD+-Technologie von

Atlas Copco tauschen, können ihre Energiekosten um bis zu 50 Prozent senken“,

sagt Sven Vogel, Geschäftsführer der Luft-Vogel Drucklufttechnik GmbH in

Neunkirchen. (Bild: Atlas Copco)

Die Druckluft wird von drei GA-Kompressoren erzeugt, wovon einer

drehzahlgeregelt arbeitet: der GA 75 VSD+ rechts im Bild. (Bild: Atlas Copco)

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Ein 4000-l- Druckluftbehälter gleicht Bedarfsspitzen aus und beruhigt das Netz.

(Bild: Atlas Copco)

Die beiden Kompressoren des Typs GA 55+ FF verfügen über integrierte

Kältetrockner, worauf das Kürzel „FF“ (Full Feature) hinweist. (Bild: Atlas Copco)

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Der Schraubenkompressor des Typs GA 75 VSD+ arbeitet mit seinem

Permanentmagnetmotor und der neuesten Technologie der Drehzahlregelung

besonders effizient. (Bild: Atlas Copco)