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Zeller & Gmelin: Prozess-Optimierung von Druckfarbensystemen

Produktionsanlage mit Rohstoff- und Halbfabrikate-Lagersystem

Für konventionelle und UV-härtende Offset- und Flexodruckfarben


Das traditionsreiche Unternehmen Zeller & Gmelin entwickelt und produziert Schmierstoffe, Industriechemiekalien und Druckfarben. Der Hauptsitz des Mittelständlers befindet sich in Eislingen bei Stuttgart. Weltweit ist Zeller & Gmelin mit 16 Tochterunternehmen aktiv. Im Segment der Druckfarben sind strahlungshärtende Drucksysteme ein Spezialgebiet des Unternehmens. Zeller & Gmelin gehört international zu den führenden Anbietern strahlungshärtender Druckfarben und Lacke. Die Spezialdruckfarben sind heute unentbehrlich für die Bedruckung von Kartonagen-, Kunststoff- und Metallverpackungen sowie Etiketten.

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Die Produktionsprozesse für die strahlungshärtenden Druckfarbensysteme sind zu optimieren

Die neue DosierungUm die Herstellungskosten zu senken, die Abläufe zu optimieren und die stetige Geschäftsentwicklung weiter vorantreiben zu können, entschied sich die Geschäftsleitung Ende 2012, den Produktionsbereich für die strahlungshärtenden Druckfarbensysteme in allen Produktionsbereichen neu zu gestalten – vom Wareneingang der Rohstoffe über die Lagerung in geheizten Räumlichkeiten und die Dosierung der Komponenten bis hin zur Abfüllung der fertigen Druckfarben.
Weitere Ziele waren die Verbesserung der ergonomischen Arbeitsbedingungen, die Verschlankung der Arbeitsprozesse und die Optimierung der internen Logistik.

Für dieses anspruchsvolle Projekt wurde ein versierter Partner gesucht. Das Projekt-Team von Zeller & Gmelin konnte nach europaweiter Sondierung drei spezialisierte Unternehmen in die engere Wahl ziehen. Man entschied sich schlussendlich für die Füll Systembau GmbH, weil man dort sowohl über die besondere Produktexpertise als auch über das planerische Knowhow verfügt, eine geeignete Anlage zu entwickeln, zu bauen und in die Prozesse von Zeller optimal zu integrieren. Hierbei legte man besonderes Augenmerk auf die herausragenden Lösungen zum schonenden Handling und hochgenauen Dosieren von reaktiven, unter UV-Strahlung aushärtenden Rohstoffen.

Vom geheizten Lagersystem bis zur Dosieranlage mit hochpräzisen Aircut-Ventilen

Anfang 2013 konnte das Projekt starten. Für die Planung der gesamten Anlage entwarf Füll zuerst eine 3D-Modell mit sämtlichen Anlagekomponenten: von der Tankanlage, einem speziellen Wärmelager, über ein Rohrleitungssystem zur Förderung der Rohstoffe und Halbfabrikate, bis zur abschließenden Dosierung. Der Vorteil dieses Verfahrens: Alle Projektverantwortlichen können frühzeitig kritische Prozesse und problematische Punkte identifizieren und geeignete Lösungen finden.

Für die Entwicklung und Umsetzung von Wärmekammer, Elektrik, Tankanlage und Rohrsystem kooperierte Füll mit spezialisierten Partnerunternehmen. Ein Kernelement der Anlage ist das Lager für die flüssigen Bestandteile. Um die Materialien für die Pumpen fließfähig zu machen, muss das Lager auf einer konstanten Temperatur von 38 Grad Celsius gehalten werden. Die eingelagerten Rohstoffe dürfen zudem keiner UV-Strahlung ausgesetzt werden, um eine unbeabsichtigte Polymerisation der reaktiven Komponenten zu vermeiden.

Besonders anspruchsvoll wird die Arbeit mit strahlungshärtenden Druckfarben und Lacken, wenn es um die präzise Dosierung der pastösen Bestandteile und die Stabilität der verwendeten Rohstoffe während des Verarbeitungsprozesses geht – entsprechend aufwändig war die Vorbereitung.
In gemeinsamen, mehrwöchigen Versuchen arbeitete ein Projekt-Team der beiden Unternehmen an der Lösung für die optimale Dosierung der Produkte. Diese fand sich schließlich in der Entwicklung eines neuartigen Aircut-Ventils, welches in der Lage ist, die hochviskosen Stoffe genau zu dosieren. Die mögliche Anzahl der Komponenten ist derzeit noch nicht komplett ausgeschöpft. Je nach Bedarf kann die Anlage zu einem späteren Zeitpunkt auf bis zu 100 Dosierventile erweitert werden. Damit ist Zeller & Gmelin auch bei steigender Nachfrage von Verpackungsdruckfarben bestens für die Zukunft gerüstet.

Füll Dispensing Dosieranlage

Ressourceneffizienz durch automatische Dosierung

Die computergestützte Dosierung von Flüssigrohstoffen führte nach ca. 2,5 Jahren der Anlagennutzung im Jahre 2016 zu einer Auszeichnung des Landes Baden-Württemberg für den effizienten und ressourcenschonenden Umgang mit kostspieligen Rohstoffen.

Die gewünschten Ziele wurden aus Sicht des Kunden mehr als erfüllt. So haben sich sogar noch zusätzliche Synergien ergeben, die vorab nicht absehbar waren. Aus Sicht der Verantwortlichen bei Zeller & Gmelin wurde auch das Ziel der Kosteneinsparung voll erreicht.
Zudem konnte die Arbeit für die Mitarbeiter wesentlich erleichtert werden. Wurde zuvor die Farbe in 200-Liter Gebinden umständlich von Mitarbeitern vom Lager zur Produktion transportiert, so wird dies heute von Pumpen über das Rohrleitungssystem erledigt. Damit gehört z.B. auch das Risiko von Transportunfällen im Betrieb der Vergangenheit an.

Dabei hat sich nicht nur die interne Logistik verbessert, sondern durch die Umstellung auf Anlieferung im Tankwagen ergeben sich auch positive Effekte im Einkauf. Durch die zuverlässige Verfügbarkeit der Rezeptbestandteile an der Dosieranlage konnten der Ausstoß nachhaltig gesteigert werden. Verbessert wurde auch die Produktqualität, denn durch die Automatisierung sind die Prozesse sicherer und reproduzierbarer geworden. Andreas Beutinger, Betriebsleiter im Druckfarbenwerk, zur Steigerung auch der Servicequalität: „Wir sind sehr zufrieden mit dem After Sales Service. Vieles kann direkt über ein Fernwartungssystem zwischen Service und Produktion geklärt werden. Falls doch mal ein Techniker vor Ort erforderlich wird, ist immer schneller jemand von Füll zur Stelle!“

 

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