Anlage mit vielen Freiheitsgraden

MASCHINENFABRIK GUSTAV EIRICH GMBH & CO. KG

Mit modernen Mischanlagen lassen sich hohe Durchsätze, schnelle Chargenwechsel und kurze Reinigungszyklen bei gleichzeitig geringem Platzbedarf realisieren. Die im Folgenden vorgestellte Mischtechnik eignet sich für unterschiedlichste Baustoffprodukte, trockene Produkte genauso wie feuchte Massen.

Bei der Projektierung ihrer neuen Mischanlage legte die KLB Kötztal GmbH in Schwaben besonderen Wert auf eine sehr hohe Flexibilität. Realisiert wurde das Vorhaben durch die Maschinenfabrik Gustav Eirich, Hardheim/Deutschland.

Die KLB Kötztal GmbH in Ichenhausen ist ein Hersteller von hochwertigen Fußboden-Beschichtungssystemen sowie Lacken. Durch die Entwicklung innovativer, hochqualitativer Produkte für diesen Sektor vergrößerte sich der Marktanteil von KLB in den letzten Jahren stetig. Im Jahr 2008 wurde daher ein Konzept für eine Anlagenerweiterung erstellt. Nach einem etwa einjährigen...

Bei der Projektierung ihrer neuen Mischanlage legte die KLB Kötztal GmbH in Schwaben besonderen Wert auf eine sehr hohe Flexibilität. Realisiert wurde das Vorhaben durch die Maschinenfabrik Gustav Eirich, Hardheim/Deutschland.

Die KLB Kötztal GmbH in Ichenhausen ist ein Hersteller von hochwertigen Fußboden-Beschichtungssystemen sowie Lacken. Durch die Entwicklung innovativer, hochqualitativer Produkte für diesen Sektor vergrößerte sich der Marktanteil von KLB in den letzten Jahren stetig. Im Jahr 2008 wurde daher ein Konzept für eine Anlagenerweiterung erstellt. Nach einem etwa einjährigen Planungsstopp aufgrund der Wirtschaftskrise begannen Anfang 2010 Versuche im Eirich-Technikum mit den KLB-Originalrezepturen. Dabei konnte die Eirich-Mischtechnologie ihre Leistungsfähigkeit und Flexibilität zur Herstellung der KLB-Produktpalette unter Beweis stellen.

Das anlagentechnische Konzept mit einem Intensiv­mischer vom Typ R12W und einem Hub-Drehlift als weiteres zentrales Element überzeugte die KLB, so dass im Juni 2010 der Auftrag erteilt wurde. Rechnet man die zeitliche Pause während der Wirtschaftskrise nicht mit, betrug die Realisierungszeit der gesamten Anlage von der ersten Anfrage bis zur Fertigstellung rund 15 Monate.

Die Planungen für die Produktionserweiterung konzentrierten sich auf eine neue Mischanlage zur Herstellung unterschiedlichster Baustoffprodukte. Die Mischtechnik sollte in der Lage sein, trockene Produkte genauso wie feuchte Massen herstellen zu können. Daneben standen auch die Abfüll- und Lagerflächen für die Ausgangsstoffe sowie die Versandflächen im Fokus.

Mit diesem Projekt hatte die Geschäftsführung das Ziel verbunden, eine maximale Produktqualität zu erreichen. Gerade im Bereich der Beschichtungen für Industrie­böden registrierte KLB in den letzten Jahren stetig steigende Ansprüche, vor allem im Hinblick auf das optische Erscheinungsbild. In der Industrie sind helle, saubere Böden gefragt, für die der Kunde häufig bereit ist, einen erhöhten Reinigungsaufwand zu tragen. Dies erfordert wiederum äußerst strapazierfähige, lang haltende Böden. Für KLB war es daher besonders wichtig, möglichst homogen aufbereitete Mischungen zu erzeugen.

1 Architektur

Zentrales Element der neuen Anlage sollte ein Mischturm sein, um den sich die Vorratssilos gruppieren und auf dessen Mittelachse ein Hub-Drehlift positioniert ist, der alle Anlagenbauteile miteinander verbindet bzw. die Roh­stoffe transportiert. Die Abmessungen dieses Turmes mussten an die Achsmaße der Produktionshalle angepasst sein und mit 6 m deren Rastermaß haben. Weiterhin sollte der Mischturm aus architektonischen Gründen eine quadratische Grundfläche von 12x12 m erhalten. Aufgrund von Bauvorgaben war die Höhe des Turmes auf 25 m begrenzt (Bilder 1 und 2).

Die Außengestaltung eines Gebäudes dieser Größe in der ländlichen Umgebung von Kötztal war mit besonderen Herausforderungen verbunden. Einerseits war ein harmonisches Gesamtbild mit der Umgebung gefragt, andererseits sollte etwas Einzigartiges entstehen. Der Architekt gestaltete den Turm daher nicht etwa als simplen Quader, sondern verlieh der Glasfassade mit schrägen Hochkanten einen Überhang. Dieses markante, schon aus der Ferne erkennbare Merkmal hat das Gebäude schon nach kurzer Zeit zu einem Wahrzeichen in der Region werden lassen, wie KLB-Geschäftsführer Artur Kehrle erklärt. „Bei der nächsten baulichen Veränderung werden wir diese Form natürlich weiter verfolgen.“ Die Glasfassade lässt Ein- und Ausblicke zu und verleiht der Architektur Großzügigkeit.

2 Lagerung der Rohstoffe

Unterschiedliche lose Rohstoffe wie Quarzsand und diverse Bindemittel werden mittels Silofahrzeug angeliefert und pneumatisch in die entsprechenden Rohstoffsilos gefördert. Acht derartige Silos mit einer Lagerkapazität von jeweils ca. 54 m3 sind vorgesehen. Alle Silos sind mit Siloaufsatzfiltern bzw. Überströmrohren für die unterschiedlichen Sandfraktionen und Bindemittel ausgerüstet (Bild 3).

Weitere Rohstoffe wie Kalksteinmehl und Aluminiumoxid werden per Lkw in Big-Bags angeliefert und eingelagert. Je nach Bedarf werden diese Behälter aus dem Lager geholt und mittels Elektrokettenzug zu einer Entleersta­tion auf die Bühnenebene „+4,25 m“ gehoben, von wo aus der Inhalt in vier Additivsilos von je 3 m3 Kapazität verbracht wird. Der Anlagenbediener kann vor dem Entleeren der Big-Bags über ein Operatorpaneel an der Entleerstation das entsprechende Silo anwählen. Die Entleerung selbst erfolgt in ein Zwischensilo. Anschließend befördert ein Hub-Drehlift die Rohstoffe auf die Bühnenebene „+20,1 m“ (Bilder 4 und 5). Von dort erfolgt die Verteilung mittels einer automatischen Drehrohrweiche in das zuvor angewählte Additivsilo.

Sackware, so die nächste Forderung, sollte sich über eine Sackaufgabestation – parallel zur Big-Bag-Entleerstation ebenfalls auf Ebene „+4,25 m“ angeordnet – in das System einbringen lassen. Der Inhalt gelangt über den Hub-Drehlift ebenfalls in das entsprechende Additivsilo oder in die Vorratsbehälter für Kleinstkomponenten.

Die Absaugung aller Übergabestellen innerhalb der Mischanlage erfolgt mittels Sammelrohrleitungen in ­einen Zentralfilter. Über Sensoren wird dem Anlagenbediener bei Erreichen eines definierten Füllstandes auf der zentralen Anlagenvisualisierung eine erforderliche Wiederbefüllung der Silos signalisiert. Integrierte Austragshilfen im Silokonus stellen sicher, dass die Rohstoffe bei der nachfolgenden Dosierung keine Materialbrücken bilden sowie sicher und selektiv ausgetragen werden.

3 Dosieren und Verwiegen der Einsatzstoffe

Bei der Vermischung der Rohstoffe legt die KLB Kötztal sehr großen Wert auf eine absolut genaue rezepturabhängige Dosierung. Diese erfolgt über Dosierschnecken in die Trockenstoffwaagen, wobei sich Grob- und Feindosierung über die in den Schaltschränken eingebauten Frequenzumrichter realisieren lassen. Die drei Trockenstoff­waagen sind mit Rüttelmotoren und pneumatisch betätigten Absperrklappen versehen (Bilder 6 und 7). Die Verwiegung der nächsten Charge kann gleichzeitig mit der aktuellen Aufbereitung im Mischer erfolgen.

Über zwei separate Aufgabetrichter auf der Abdeckung lassen sich dem Mischer manuell verwogene Kleinstkomponenten zugeben. Hierbei verwiegt der Anlagenbediener die jeweiligen Komponenten in Pulverform entsprechend der Rezepturvorgabe manuell auf einer in die Steuerung integrierten Tischwaage und quittiert die Zugabe in die Vorlagebehälter. Die Zugabe der Kleinstmengen in den Mischer erfolgt automatisiert zum jeweiligen rezepturabhängig festgelegten Mischschritt. Durch die Anbindung der Tischwaage an die zentrale Anlagensteuerung werden auch kleine Handzugaben im Chargenprotokoll und in der Bilanzierung erfasst.

4 Mischen

Die eigentliche Aufbereitung der unterschiedlichen Rezepturen findet in einem Eirich-Intensivmischer vom Typ R12W statt (Bild 8). Folgende Prozessschritte und Anforderungen waren Bestandteil des Lastenhefts:

Aufgabe der Rohstoffe aus dem Sammeltrichter in den Mischer

Trockenmischen der Sandfraktionen und Bindemittel

manuelle Zugabe von Kleinstmengen als Pulver oder als Flüssigkomponente direkt in den Mischer

Trockenmischphase 2 mit geänderter Wirblerdrehzahl oder

Nassmischphase und Granulierung der krümeligen Produkte

Entleeren des Endproduktes nach einer Gesamtchargenzeit von ca. 2 bis 4 min in die nachgeschaltete Absackanlage (Pulverprodukte) oder Eimerabfüllanlage (für krümelige Produkte)

vollständige Entleerung des Mischerbehälters durch einen integrierten Boden-Wand-Abstreifer

leichte Reinigungsmöglichkeit des Mischers und der Werkzeuge bei Rezepturwechsel.

Durch die Einstellung der Wirblerdrehzahl mittels Frequenzumrichter lässt sich das Mischwerkzeug stets optimal auf die Prozessschritte der unterschiedlichen Rezepturen abstimmen. Bei diesem „hybriden Mischprozess“ werden z.B. mit hoher Geschwindigkeit die mineralischen Rohstoffe optimal homogenisiert und mit niedriger Drehzahl leicht zerstörbare Komponenten sanft untergemischt.

Zum Anlagenkonzept gehört auch, dass KLB einen Mischertyp einsetzen wollte, der wegen der raschen Abfolge unterschiedlichster Rezepturen möglichst schnell und einfach zu reinigen sein sollte. „Wir möchten schnell und flexibel auf Kundenbestellungen reagieren und damit gegebenenfalls auch Kleinstmengen ad hoc aufbereiten können“, so Artur Kehrle. Bei dem verwendeten Mischer R12W ist es möglich, die komplette Mischbehälterab­deckung hydraulisch nach oben zu schwenken. Somit wird eine optimale Reinigung nach Rezepturwechsel, etwa zwischen krümeligen und pulverförmigen Produkten ermöglicht. Zudem unterstützt der eingebaute Boden-Wandabstreifer eine vollständige Entleerung des Mischers quasi mit eingebautem Selbstreinigungseffekt.

5 Abfüllen

Ob pulverförmige oder krümelige Erzeugnisse – die Endprodukte der neuen Mischanlage werden je nach Eigenschaft in Säcke oder Eimer gefüllt. Dazu gibt es zwei unterschiedliche Abfülleinheiten, die sich bei einem Rezepturwechsel verfahren lassen, um Stoffreinheit zu garantieren. Anschließend wird gereinigt. Für Trockenstoffe steht zum Abfüllen eine Absackvorrichtung über Pneumatikpacker zur Verfügung. Eine automatische Anpressvorrichtung zwischen Mischer und Absackmaschine ermöglicht beim Abfüllen eine staubfreie Übergabe der Trockenstoffe. Hier lässt sich optional auch ein Mini-Silo anschließen. Einfacher ist das Abfüllen der krümeligen Produkte: Sie werden über einen Bandpacker direkt in ­Eimer gefüllt.

6 Entstaubung

Sämtliche Absaugstellen der neuen KLB-Anlage sind über ein Rohrleitungssystem mit dem Zentralfilter verbunden. Die Abreinigung des Filters erfolgt in einen Sammelbehälter. Von hier aus kann über eine Dosierschnecke der Filterstaub wieder in eine der beiden Trockenstoffwaagen zugegeben werden. Somit fallen keine Abfall- bzw. Reststoffe an und es ist ein komplett geschlossener Kreislauf aller Einsatzstoffe gewährleistet.

7 Anlagensteuerung

Die Steuerung der Anlage besteht aus Leistungsteil, Prozess- und Dosiersteuerung mit SPS (Siemens S7). Die Produktion läuft vollautomatisch ab. Ausgenommen davon sind lediglich die manuelle Verwiegung und Zugabe von Kleinstkomponenten, sofern diese in der Rezeptur vorgesehen sind. Ferner bietet das System die Möglichkeit, Chargenprotokolle und eventuelle Störungsmeldungen sowie eine Verbrauchsprotokollierung auszudrucken oder im Klartext anzuzeigen.

Beim Service hat sich KLB für die von Eirich angebotene Fernwartung (Tele-Service) entschieden. Im Bedarfsfall und nach vorheriger Freigabe durch KLB besteht die Möglichkeit für den Eirich-Service, sich von Hardheim aus online auf die Anlage zu schalten, evtl. Änderungen in der Steuerung vorzunehmen oder auch an der Anlage aufgetretene Probleme zu beheben.

8 Fazit

Die von Eirich entwickelte und erstellte Anlage für die KLB Kötztal zeichne sich durch eine Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften aus, erklärt Artur Kehrle: „Die kurzen Chargenzeiten des Mischers erlauben eine hohe Durchsatzleistung auch bei häufigen Rezepturwechseln“. Ebenso wirke sich die leichte Reinigung von Mischer und Werkzeugen bei einem Rezepturwechsel sehr positiv aus. Ein entscheidender Vorteil des Eirich-Mischsystems liegt laut Kehrle in der sehr guten Aufbereitung trockener und krümeliger Baustoffprodukte. Insbesondere die Möglichkeit der manuellen Zugabe von Rohstoffen erlaube die Herstellung sehr spezieller Rezepturen, und das auch bei Kleinstmengen. „Durch den Frequenz-Umrichter im Wirblerantrieb können wir die Drehzahl und -richtung des Mischwerkzeuges exakt einstellen und damit die unterschiedlichsten Rezepturen konfigurieren. Die Homogenität der Endprodukte ist somit immer optimal“, ergänzt Kehrle.

tab ZKG KOMBI Test

4,99 € / Woche* (Test!)

Es handelt sich hierbei um ein Testangebot. Es berechtigt zu keinem gültigen Abonnement und steht hier rein für Testläufe. Bitte diesem Prozess nicht folgen.

Es handelt sich hierbei um ein Testangebot. Es berechtigt zu keinem gültigen Abonnement und steht hier rein für Testläufe. Bitte diesem Prozess nicht folgen.

Jetzt wählen

tab ZKG KOMBI Study Test

2,49 € / Woche* (nicht gültig)

Es handelt sich hierbei um ein Testangebot. Es berechtigt zu keinem gültigen Abonnement und steht hier rein für Testläufe. Bitte diesem Prozess nicht folgen.

Es handelt sich hierbei um ein Testangebot. Es berechtigt zu keinem gültigen Abonnement und steht hier rein für Testläufe. Bitte diesem Prozess nicht folgen.

Jetzt wählen

Thematisch passende Artikel:

Ausgabe 04/2010

Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH & Co KG

Eirich präsentiert auf der diesjährigen Powtech den Intensivmischer Typ R16 sowie den Instensivmischer Typ R12W (Bild) in der neuen Design-Linie, die auf der letzten Powtech mit dem Typ R12 begonnen...

mehr
Ausgabe 04/2010

EMDE Industrie-Technik GmbH

Mit dem international patentierten Batchbin®-System (Bild) hat EMDE Industrie-Technik ein flexibles Anlagenkonzept entwickelt, das den steigenden Anforderungen an Pulverproduktionsanlagen gerecht...

mehr
Ausgabe 03/2012

Modulares Anlagenkonzept

RUSSIA

Der österreichische Baustoffkonzern Wietersdorfer & Peggauer ­Zementwerke GmbH (Markenname baumit) hat BT-Wofgang Binder einen Auftrag erteilt, eine Sandaufbereitungs- und -mischanlage für...

mehr
Ausgabe 7-8/2010

Energieeffiziente Automatisierung in der Bauchemie

1 Kundenprofil Ardex ARDEX ist seit über 60 Jahren die Kompetenzmarke des Fachhandwerks und Fachgroßhandels in der Bauindustrie. Mit exzellenten Produkten von höchster Verarbeitungsqualität hat...

mehr
Ausgabe 7/8/2011

Die automatische Dosierung von Zusatzstoffen bei der ­Produktion von Werkstrockenmörtel – Teil 2: Präzisions­-Dosiersysteme­

1?Einführung In Westeuropa haben Werkstrockenmörtel den auf der Baustelle hergestellten Mörtel (Baustellen-Mischung) im Bereich der professionellen Anwendung nahezu vollständig verdrängt. Die...

mehr