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Caps & Closures boomen wie nie - Neue Verpackung

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neue verpackung> 03.2006
technik> Spritzgießen
Flip-Top-Verschlüsse
Flip-Top-Verschlüsse
Spezielle Spritzgießmaschinen für Verschlüsse
Caps & Closures boomen wie nie
Ein wesentlicher Bestandteil von
Verpackungsartikeln wie Flaschen
und Kanistern und zunehmend
auch Standbeuteln und Getränkekartons sind die Verschlüsse. Solche
Verschlüsse, im internationalen
Sprachgebrauch Caps & Closures,
sind Verbrauchsartikel, die weltweit
in enormen Stückzahlen produziert
werden und deren Märkte noch immer ständig weiter wachsen.
> Kunststoffverschlüsse ersetzen weiterhin solche aus Metall oder Kork und
erobern neue Anwendungen wie Kartonverpackungen oder Standbeutel. Für
die wirtschaftliche Produktion von Caps
& Closures bietet Ferromatik Milacron
Einzweck-Spritzgießmaschinen an.
Überdurchschnittliche Zuwächse
werden nach einer Studie des Marktforschungsunternehmens Freedonia
(Cleveland/Ohio) in den aufstrebenden
Volkswirtschaften, insbesondere in
Asien erwartet. Dabei werde China in
den nächsten Jahren eine Vorreiterrolle
übernehmen. Es wird erwartet, dass China bis 2009 die USA als weltweit größten Markt für Verschlüsse überholen
wird.
Vollhydraulische HochleistungsSpritzgießmaschine
K-TEC 200 S mit 2.000 kN Schließkraft
Für Ferromatik Milacron, deren erste
Spritzgießmaschinen vom Typ FD für
Verschlüsse Mitte der 70er Jahre mit
2000–3000 kN Schließkraft bereits Zykluszeiten von 7–8 Sekunden erreichten,
ist dieses Anwendungsgebiet auch heute eines der wichtigsten auf dem Verpackungssektor. Rund 70 Prozent der
Spritzgießmaschinen für Verpackungsanwendungen produzieren Verschlüsse.
Auch wenn die Zykluszeiten damals
schon recht sportliche Werte erreichten,
hat sich in der Entwicklung der letzten
30 Jahre einiges getan. Die schier unüberschaubare Vielfalt unterschiedlicher
Designs, sowohl über die Jahre als auch
von Hersteller zu Hersteller, stellen die
Spritzgießmaschinen- und Werkzeugbauer immer wieder vor neue Herausforderungen. So ist nahezu jedes Design
patentrechtlich geschützt und hat neben dem optischen Erscheinungsbild
ganz unterschiedliche technische Anforderungen zu erfüllen. Verschlüsse für
kohlensäurehaltige Erfrischungsgetränke müssen beispielsweise nach der Abfüllung einen Berstdruck von 7,5 bar aushalten, müssen also mechanisch ganz
anders ausgelegt werden, als Verschlüsse für stille Mineralwässer. So unter-
neue verpackung> 03.2006
Spritzgießen
<technik
Beispielrechnung
Annahme:
Garantieverschlüsse
scheiden sich solche auf den ersten Blick
ähnliche Verschlüsse unter anderem
durch Wanddicke und Gewicht und damit auch in der Zykluszeit. Durch immer
bessere Werkzeuge, insbesondere hinsichtlich der Kühlung, sind hier heute
Zykluszeiten von 4,5 bis 8,5 Sekunden erzielbar. Mittelfristiges Ziel der Entwicklungen sind Zykluszeiten in der Größenordnung von 4 bis 4,5 Sekunden.
Dies bedeutet aber auch, dass die
Spritzgießmaschinen für Verschlüsse in
der Gesamtbewegungszeit 4 bis 5 Zehntel Sekunden schneller werden müssen.
Dieser Herausforderung stellt sich Ferromatik Milacron mit verbesserten elektrischen Schneckenantrieben, die dort für
diesen Anwendungsbereich bereits seit
rund 20 Jahren eingesetzt werden.
Konkret bedeutet dies, dass Ferromatik Milacron speziell für die Herstellung
von Verschlüssen oder Kappen eine neue
Maschinenplattform vorbereitet. Das
Konzept beinhaltet ein Optionspaket,
das speziell auf die Bedürfnisse der Kappenfertigung zugeschnitten ist. Verschlüsse werden in der Regel auf Einzweckmaschinen produziert, die ihr ganzes Maschinenleben lang nur für diese
Produkte eingesetzt werden. So können
solche Maschinen beispielsweise mit einem recht genau definierten Plastifiziervolumen und Durchsatz und einer besonders kurzen Öffnungsweite ausgestattet werden. Dadurch reduziert
sich auch der Ölbedarf, insgesamt lässt
sich die Effizienz der Maschine steigern.
Standardverschlüsse
Zykluszeitreduzierung von 1/10 Sek.
5,9 statt 6 Sek. => d. h. je Kavität 10,1695
Verschlüsse mehr je Std.
64fach-Werkzeug => 650,85 Verschlüsse
mehr je Std.
8000 Std. Produktionszeit pro Jahr =>
5.206.779,66 Verschlüsse mehr pro Jahr
Nettogewicht eines Verschlusses 2,6 g =>
13.537.627,12 g = 13,54 to. mehr Rohstoff pro
Jahr
(bei 4,9 Sek. statt 5 Sek. wären es 7,5 Mio.
mehr Verschlüsse oder 19,5 to Material)
Auch bei Kappen und Verschlüssen
hält der Trend an, die Spritzgießmaschinen energetisch effizienter zu machen.
Auch hier können durch die speziellen
elektrischen Schneckenantriebe, Pumpenantriebe und Heizbänder der Einzweckmaschinen von Ferromatik Milacron die spezifischen Energiekosten signifikant gesenkt werden. Wurden vor 10
Jahren in der Kappenproduktion noch
0,7 bis 0,8 kWh je kg Kunststoff benötigt, so sind es bei diesen Maschinen
heute weniger als 0,5 kWh/kg.
Neues Einzweck-Maschinenkonzept
für Caps & Closures
Im Sinne einer größtmöglichen Nutzung
von Synergien werden bei Ferromatik
Milacron Kenntnisse und Erfahrungen
aus anderen Anwendungsbereichen und
Branchen auch für den Bereich Caps &
Closures genutzt. Ein Beispiel sind visuelle Qualitätsüberwachungssysteme mit
Videokameras, die eine 100%-Kontrolle
der Spritzgießteile ermöglichen. Hier
bietet Ferromatik Milacron das System
VisionControl der Firma Wieder als optionale Zusatzausstattung für die Maschinen an. Ein Trend bei Verschlusskappen geht sicher in die Richtung der immer häufiger anzutreffenden Sport-Verschlüsse mit Push-Pull-Mechanik. Weitere Trends sind Sicherheitsverschlüsse,
funktionelle Verschlüsse für Getränkekartons oder Flip-Top-Verschlüsse. Hier
kommen die Montage im Spritzgieß-
werkzeug sowie auch die Mehrkomponententechnik zum Einsatz. Auf eine
besonders innovative und anspruchsvolle Variante der Mehrkomponententechnik, die Etagen- bzw. Doppel-EtagenWendetechnik, wird in der zweiten Folge
dieser dreiteiligen Reihe näher eingegangen. Turnkey-Projekte aus Blasformmaschinen und Kappenfertigung sind
bei der Produktion von kleineren extrusionsblasgeformten Behältern, wie Flaschen für Milch-Mixgetränke, Haushaltschemikalien, Körperpflege und Kosmetik nichts Neues.
Während sich die großen Hersteller
von Getränken hingegen ihre benötigten Verpackungskomponenten durch
Zukauf von Convertern oder aus Eigenfertigung heute noch vielfach selbst zusammenstellen, sind kleinere und mittlere Brunnen mittlerweile zunehmend
daran interessiert, Turnkey-Systeme aus
Spritzgießmaschine, Werkzeug, Nachkühlung, Linearfertigung, Montage und
Bedruckung aus einer Hand zu beziehen.
Hier bietet Ferromatik Milacron ihren
Kunden eine entsprechende Unterstützung bei der Auslegung und Projektierung kompletter Systeme an. Insbesondere in der Türkei und im mittleren Osten hat Ferromatik Milacron bereits
mehrere Komplettanlagen für Caps &
Closures installiert. >|
Autoren: Thierry Fabozzi, Produktmanager, und Marc
Tesche, stellvertretender Leiter Anwendungstechnik
bei Ferromatik Milacron Maschinenbau GmbH.
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