Große Spritzgießmaschine.

Die neu entwickelte Gummispritzgießmaschine wird in Düsseldorf präsentiert. (Bild: Klöckner Desma Elastomertechnik)

Die Entwicklung von Produktionslösungen, Automatisierungskonzepten und Anwendungen, die aktiv zu einer nachhaltigeren Gestaltung unserer Zukunft beitragen können, steht bei Desma, Fridingen, derzeit im Mittelpunkt. Durch die Elektromobilität, den Strukturwandel im Energieversorgungssektor und große Projekte im Infrastrukturbereich wurden bereits viele neue Maschinen und Verfahren entwickelt. Die zukunftsweisenden Technologien zur Gewinnung grüner Energien und deren Verteilung, aber auch der nachhaltige und ressourcenschonende Verbrauch von Wasser sind enorm wichtige Themen, die stark in den globalen Fokus gerückt sind.

Neue Plattform, viele Möglichkeiten

Die neu entwickelte Plattform des 969.300 Z Sealmaster+ macht diesen durch ihren modularen Aufbau sehr variabel und produktiv. So ermöglicht sie zum Beispiel je nach Heizplattenbestückung eine bis zu 50 % mehr nutzbare Formfläche für maximale Ausstoßsteigerung. Die völlig neu entwickelte Schließeinheit mit entscheidend reduzierten Reibwerten bietet hohe Dynamik und gute Positionierungsgenauigkeit. Sie besitzt einen 60 % größeren Öffnungshub zum Abdecken unterschiedlichster Formenhöhen, weiterhin eine um das 30 % größere lichte Weite für Doppelstockformen, die für doppelte Produktivität sorgt, und einen 27 % größeren Zugankerabstand für einfache Formenwechsel und maximale Bürstbreitenausnutzung. Für kurze Anfahrwege und sehr gute Ausrichtung wurde die neue Bürst- und Entformtechnologie direkt auf den Zuganker positioniert. Die neu gestaltete Maschinenverkleidung sorgt für eine sehr gute Zugänglichkeit zu allen Komponenten. Die ergonomisch angeordnete, neuentwickelte Servogear Hydraulikeinheit gewährleistet außerdem bestmögliche Servicefreundlichkeit, denn 70 % der Hydraulikleitungen sind verrohrt und der Hydrauliktank ist komplett aus Edelstahl gefertigt. Ein wesentliches Detail ist, dass 50 % weniger Hydrauliköl erforderlich ist und sogar eine Lebensdauerfüllung mit selbständiger Überprüfung und Reinigung durch das Hydrofit+ optional erhältlich ist. Durch adaptive Hydraulikregler für schnelle und dynamische Zyklen, auch bei stark variierenden Formengewichten, sind 50 % schnellere Verfahrgeschwindigkeiten möglich geworden. Um Automatisierungen variabler und flexibler nutzen zu können, ist eine Förderbandausschleusung auf 3 Seiten möglich. Bei gleichen Maschinenabmessungen ist die Maschine auch als 4.000 kN Version erhältlich. Des Weiteren wurde die Heizplattentemperaturgenauigkeit nochmals verbessert und ermöglicht eine +/- 1,5 °C homogene Temperaturverteilung auf der gesamten Formoberfläche. Eine um 60 % reduzierte Düsenlänge, durch die neue abhebbare Fifo B Spritzeinheit, führt zu deutlich verkürzten Einspritzzeiten und höherem verfügbaren Einspritzdruck. Die Activefeed Generation zum Einzug problematischer Mischungen mit Schnellausbaukassette sorgt für einfache Mischungswechsel.
Je nach Anforderung an den jeweiligen Spritzgießprozess können durch den Flowcontrol Kaltkanal, wahlweise mit Pressuresense Technologie oder den Zerowaste ITM-Topf, kombiniert mit neuer Formentechnologie optimale, anguss- und abfallfreie Artikel in hoher Qualität mit niedrigen Ausschussraten einen weiteren Beitrag zur nachhaltigen und ressourcenschonenden Elastomerartikelproduktion leisten.

Wie volle Vernetzbarkeit erzielt wird

Die Steuerung von Nadelverschlusskaltkanälen oder Zerowaste-ITM-Technologie, sowie Bürstsysteme und/oder anderen Automatisierungen erfolgt zentral über die Maschinensteuerung, ebenso können sämtliche Sensoren und zum Beispiel auch der Forminnendruck über die Pressuresense Technologie des Maschinenbauers überwacht und dokumentiert werden. Mit der Steuerungsgeneration DRC 2030 TBM und trendbasierter Visualisierung sind zu jeder Zeit alle Prozesse unter voller Kontrolle. Kombiniert mit den Smartconnect Produkten kann die volle Vernetzbarkeit, inklusive Traceability und alle Remote Service Tools genutzt werden, um eine maximale Anlagenverfügbarkeit und Rückverfolgbarkeit der Prozesse zu garantieren. Zusätzlich zu Maschinen, Formen, Kaltkanälen und Automatisierungskonzepten wurden auch die digitalen Lösungen weiterentwickelt. Zum Beispiel wurde das Ecosystem stetig weiterentwickelt. Neben den digitalen Messeangeboten, Werksführungen und Maschinenabnahmen können hier innerhalb einer Plattform nicht nur die Maschinenfunktionalität und Prozessparameter überwacht und dokumentiert werden, sondern auch ein Dokumentenaustausch erfolgen und auch Chats und Videokonferenzen durchgeführt werden. Ein digitaler Maschinenabnahmelauf bringt allen Beteiligten viele Vorteile: Die jeweiligen Experten können jederzeit weltweit live dazu geschaltet werden und die Maschine aus mehreren Kameraperspektiven begutachten, Änderungen durchführen, mit den zuständigen Fachleuten sprechen und dies ohne reisen zu müssen. Durch diese Möglichkeit lässt sich nicht nur viel Zeit und Geld sparen, sondern vor allem der jeweilige CO2-Fußabdruck deutlich reduzieren.

Steuerung einer Maschine.
Um die Zugänglichkeit im Wartungsfall sicherzustellen, sind alle Temperiergeräte und die Vakuumpumpe auf einem ausfahrbarem Servicerack positioniert. (Bild: Klöckner Desma)

Welche CO2-Emissionen berechnet werden können

Eine weitere Neuentwicklung ist der Desma PCF-Navigator Ecos, mit dem das Unternehmen den gesamten Herstellungsprozess, von der Fertigung der eigentlichen Spritzgießmaschine (Produktionsanlage) bis hin zu den produzierten Elastomerartikeln darstellen kann. Dadurch ist es möglich, klare Handlungsoptionen für das geeignete Produktionsverfahren ableiten zu können. Bisher war es branchenüblich, dass sich ein Kaltkanal durch die Mischungseinsparung in spätestens 12 bis 18 Monaten amortisieren muss. Wird künftig für die eingesparte Mischung und die Entsorgungskosten ein CO2-Emissionspreis berücksichtigt, so stellt sich die Kalkulation völlig anders dar. Um diese Berechnungen einfach selbst durchführen zu können, hat der Maschinenbauer den CO2-Emissionsrechner Desma PCF-Navigator Ecos mit voller Integration der firmeneigenen Cool-App entwickelt.
Der Rechner dient als Entscheidungshilfe, wo welcher Euro am nachhaltigsten investiert werden sollte. Ganz wichtige Parameter zum nachhaltigen Betrieb von Gummispritzgießmaschinen sind die Produktivität und die lokale Herstellung von Maschinen, sowie die lokale Ersatzteilversorgung und Servicedienstleistungen. Ein wichtiger CO2-Einspareffekt sind außerdem Transportleistungen für Mensch und Equipment. Das energieeffiziente Anfahren von Desma Maschinen mit Energycontrol+ ist seit vielen Jahren verfügbar. Sein Einsatz scheitert aber sehr oft am Investment, da sich dieses rein über die Stromeinsparung innerhalb eines eng definierten Zeitraums rentieren muss. Die steigenden Energiepreise und die CO2-Abgabe werden auch diese Kalkulationsbasis verändern. Durch den Einsatz der Flowcontrol Pressuresense-Technologie lassen sich Ausschussraten deutlich reduzieren und Anfahrverluste fast vollständig reduzieren. Auch hier wird sich durch die CO2-Bepreisung eine neue Amortisationsbasis ergeben. Nicht zu vergessen sind allseitige Formenisolierungen und die vollständige Kapselung der Maschine, um Wärmeverluste zu reduzieren, wie zum Beispiel durch den Einsatz von Iso+-Heizplatten.
Desma präsentiert in Düsseldorf die völlig neu entwickelte Sealmaster+ live. Darüber hinaus bietet das digitale Xpertforum auch Besuchern, die nicht anreisen können, die Möglichkeit „live“ dabei zu sein und sich über Neuigkeiten zu informieren. Auch das ist ein Beitrag zur Nachhaltigkeit, da durch die Remote Teilnahme große Mengen CO2 eingespart werden können. Zusätzlich zeigt das Unternehmen „live“ eine virtuelle Maschinenabnahme aus dem Stammwerk in Fridingen.

Ausschnitt eine Schnellbaukassette.
Über die Schnellausbaukassette können problematische Mischungen eingezogen und ein einfacher Mischungswechsel durchgeführt werden. (Bild: Klöckner Desma)

Nachgehakt: Interview mit Michael Zaun, Technischer Geschäftsführer, Klöckner Desma Elastomertechnik

Mann im blauen Anzug.
Michael Zaun, Technischer Geschäftsführer, Klöckner Desma Elastomertechnik, Fridingen. (Bild: Klöckner Desma)

Warum es wichtig ist die Kohlenstoffdioxidemissionen des Unternehmens zu kennen

KGK: Herr Zaun, Desma bietet seit Kurzem den CO2 Kalkulator an. Was hat Sie als Maschinenbauer bewogen diesen zu entwickeln?
Michael Zaun: Der CO2 Kalkulator, der auf der DKT 2022 vorgestellt wurde, wurde in der Zwischenzeit weiterentwickelt, sodass der CO2 Footprint des zu produzierenden Artikels ermittelt werden kann. Mit dem erweiterten Umfang wird der Produktname auf Desma PCF (Product Carbon Foodprint)-Navigator festgelegt und wird mit dem Zusatznamen Ecos (Ecosystem Sustainability Calculator) in Kürze unseren Kunden über das Desma Ecosystem zur Verfügung gestellt. Es wurde erkannt, dass es für unsere Kunden immer wichtiger wird, den eigenen Beitrag zur Kohlenstoffdioxidemission zu kennen und natürlich nach Möglichkeiten zu suchen, diesen zu reduzieren. Die Gründe sind vielfältig: Nachhaltigkeitsverständnis, Berichtspflichten an den Endkunden, Richtlinien und Klassifizierungen, Forderungen aus dem Shareholderumfeld und sicher nicht zuletzt die zu erwartende massive Steigerung der CO2-Besteuerung. Wir wollen daher unsere Kunden nicht nur in Ihren Produktionsprozessen optimal unterstützen, sondern auch in dieser Hinsicht Partner sein.

KGK: Welche CO2-Emissionen kann der Gummiverarbeiter erfassen?
Zaun: Der Desma PCF-Navigator Ecos kann damit, neben den entstandenen CO2 Emissionen zur Produktion der Maschine, die betriebsbedingten Anteile sehen, wie Material, verfahrensbedingter Abfall, Energiekosten, eingesetzte Betriebsstoffe wie Hydrauliköl, Mitarbeitereinsatz und andere. Diese verfahrens- und materialbedingten Emissionen überragen den Anteil der Maschine derart, dass der Fokus auch für den Kunden eindeutig wird. In Zahlen: bei einer durchschnittlichen Nutzung einer Desma-Spritzgießmaschine von 20 Jahren macht der Anteil der CO2 Emission, der aus der Maschinenherstellung resultiert, weniger als 1 % der Gesamtemission während der Nutzungsdauer aus. Mit dem Rechner kann der Elastomerverarbeiter aber auch vergleichsweise einfach Einsparungspotentiale ableiten, wie beispielsweise die Auswirkung eines optimierten Kaltkanaleinsatzes auf die CO2 Emission.

KGK: Welche Maßnahmen können Sie als Maschinenhersteller noch ergreifen, um den Energieverbrauch einer Maschine zu senken?
Zaun: Wenn wir über die maschinenbezogene Kohlenstoffdioxidemission sprechen müssen wir auch Einflussgrößen berücksichtigen, die über den Energieverbrauch hinaus gehen. Zum Beispiel kann die Menge des Hydrauliköls über die Lebensdauer bedeutsam sein. Hier sind wir stetig bestrebt die erforderliche Hydraulikölmenge zu reduzieren. Es kann interessant sein, wie der Stahl hergestellt wird, den wir einsetzen müssen. Hier sei nur am Rande das Programm Salcos des Unternehmens Salzgitter genannt, welches die CO2-arme Stahlerzeugung fokussiert. Aber zurück zum Energieverbrauch: Alle Antriebe müssen hierbei natürlich betrachtet werden, auch jene, die im Stand-By-Betrieb laufen. Es muss betrachtet werden, welche Elektroantriebe an welchen Stellen genutzt werden – längst nicht immer ist der Elektroantrieb die sparsamste Lösung – und wie ein Hydraulikantrieb im Detail betrieben wird. Hier setzen wir auf intelligente hydraulische Schaltung sowie hochwertige Hydaulikkomponenten und Servoantriebe. Ein weiterer Punkt ist ein gutes Thermomanagement der Maschine, der Spritzeinheit, der Formen und des Kaltkanals, der selbst einen überragenden Einfluss auf den CO2-Footprint hat. Wir sind aber auch aufgefordert, den Kunden alle erdenklichen Optionen anzubieten, damit diese bei der Gratwanderung Investition und Energieeinsatz selbst entscheiden können. Hier bietet Desma eine große Breite an Möglichkeiten. Am Ende hilft auch eine Benutzeroberfläche, wenn sie den aktuellen Energieverbrauch darstellt, wie es die Desma-Steuerung macht, damit der Anwender Maßnahmen ergreifen oder gegebenenfalls mit unserem Team der Anwendungstechnik Einsparungen finden kann.

KGK: Sie bieten virtuelle Maschinenabnahmen an. Wie stark werden diese vom Markt genutzt?
Zaun: Bei Desma wurde dieses Thema bereits seit einiger Zeit verfolgt. Ziel war es von Anfang an, den Aufwand für den Kunden für Anreise zu reduzieren und ihm natürlich auch die Möglichkeit zu geben, jegliches Personal daran teilhaben zu lassen. Mit dem globalen Ausbruch der Coronavirus-Pandemie war die Notwendigkeit dann gegeben und die Vorarbeit hat Früchte getragen. Es wurde hochwertiges Equipment hierfür beschafft und eine ansprechende Umgebung in digitaler Form realisiert. Der Kunde hat diverse Ansichten, unter anderem über interaktive Actioncam und kann aktiv an der Vorabnahme teilnehmen. Dabei spart er die Reisekosten aber natürlich auch die Reiserisiken. Natürlich wurde das Angebot während der Hochphase der Pandemie sehr stark angenommen. Aber auch heute noch wählen rund 80 % der Verarbeiter mit mehr als 6 Stunden Anreise diese Möglichkeit. Aufgrund unserer internationalen Ausrichtung bedeutet das eine stetige Nutzung. Das Angebot bettet sich in die vielen anderen digitalen Angebote ein, wie die Lernvideos und digitalen Workshops im Expertenform. Jetzt gerade steht die Produktion eines Videos an, welches explizit auf den Ablauf und die Möglichkeiten der digitalen Maschinenabnahme eingeht. Ich lade Ihre Leser herzlich ein dieses zu nutzen, um mehr darüber zu erfahren!

Das Interview führte Simone Fischer, Redakteurin KGK.

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