Beispiel Schiffers Food B.V. in Hoensbroek: Der zur niederländischen Brauerei Bavaria N.V. gehörende Softdrinkhersteller ließ von Krones Lifecycle Service (LCS) eine neue Flaschenfamilie "First Choice" aus zwei 0,5 l-, drei 0,75 l- und einer 1,5 l-Flasche entwickeln. Weiterhin passte Krones LCS die technische Ausstattung der Gesamtanlage an. Mit diesem Komplettservice bietet Krones dem Kunden die Umrüstung einer Anlage auf eine weitere Behälterform inklusive aller Anpassungen in der Streckblasmaschine.

Zunächst wurden die Flaschenmerkmale wie Durchmesser, Höhe, Etikettengröße und das Flaschenvolumen festgelegt. Ein Entwurf aus dreidimensionalen CAD-Daten vermittelte einen ersten Eindruck der Flasche. Nach der Konstruktion der Blasformen für das neue Design konnte der Kunde Musterflaschen aus der Labor-Streckblasmaschine im Krones PET-Technologiecenter begutachten. Die Blasformen für die Streckblasmaschinen werden zum überwiegenden Teil im Krones Stammwerk Neutraubling konstruiert und gefertigt – so kann in enger Zusammenarbeit mit den anderen Fachabteilungen schon in einem relativ frühen Stadium die technische Machbarkeit der neu entworfenen Flaschen auf den bestehenden Maschinen abgeklärt werden.
Nach der Herstellung der Musterflaschen im Labormaschine und deren Freigabe durch den Kunden wurde der neu gefertigte Formensatz in der Produktionsmaschine bei Schiffers getestet. Neben der Behälterfertigung in der Streckblasmaschine Contiform S16 mit 16 neuen Blasformen war auch der AirCo Lufttransporteuer, die Nachrüstung des Füllers, der Etikettiermaschinen Contiroll und Canmatic, des SynCo-Behältertransports bis hin zum Schrumpf-Tray-Packer Variopac und dem Palettierer Robot 3A zu berücksichtigen.

Mitarbeiter des Lifecycle-Service übergaben die Anlage nach einer rund einwöchigen Installations- und Inbetriebnahmephase mit dem Umrüstsatz im vereinbarten Wirkungsgrad. Die komplette Umrüstung der Anlage auf den neu entwickelten 1,5 l- First Choice PET-Behälter war abgeschlossen. Mit großem Erfolg geschah die Markteinführung dieser ersten Flasche im neuen Design. Diese hohe Akzeptanz im Markt und die Tatsache, dass Schiffers Food so zufrieden mit der Gesamtabwicklung aus einer Hand war, führte dazu, dass im Frühjahr 2007 ein Folgeauftrag an Krones LCS erteilt wurde: Weitere zwei Flaschengrößen aus der First Choice- Serie sollen ebenfalls mit allen nötigen Umrüstteilen realisiert werden.

Nach mehr als einem Jahr Praxiserfahrung mit den Vibrationseinheiten haben sich folgende Ergebnisse bestätigt:

• Erhöhung der Ausbeute
• Verbesserung der Läuterfähigkeit der Würze
• Verbesserung der Filtrierbarkeit der Biere
• Reduzierte Sauerstoffbelastung der Maische
• Die Vibrationseinheiten können nach technischer Klärung in jedem Gefäß nachgerüstet werden.

Kunststoff statt Niro: Der nachträgliche Einbau von Kunststoffhülsen am Füllventil des mechanischen Füllsystems Mecafill VK vermindert den Verschleiß der Vorluftnadel gegenüber den bisher verwendeten Niro-Vorlufthülsen und sorgt damit für höhere Verfügbarkeit und Effizienz. Dieses Update amortisiert sich in der Regel in etwas mehr als einem Jahr. Der nachträgliche Einbau kann in kürzester Zeit geschehen.
Die positiven Konsequenzen sind ein deutlich reduzierter Ersatzteilbedarf und damit minimierter Arbeitsaufwand zum Teileaustausch. Es tritt kein Verschleiß an den Schaltwellen auf, und der Verschleiß an der Vorluftnadel kann minimiert werden. Der CIP-Ablauf ist mit diesen Hülsen besonders leichtgängig. Der Umbau ist geeignet für Füllsysteme des Typs Mecafill VK der Baujahre 1986 bis 1999.

Zum Ausgleich von Schwankungen bei linienbedingten Störungen oder Stopps dient eine flexible und schnelle PE-Regelung, die eine einheitliche Produktqualität sichert. Eine PE-Regelung der neuesten Generation kann bei allen Sander Hansen Tunnelpasteuren, die noch mit PUC1 ausgestattet sind, oder auch bei Fremdmodellen nachgerüstet werden.
Das PE-Regelungs-Upgrade sowohl für Sander Hansen Maschinen als auch Fremdmodelle erlaubt eine extrem genaue und dynamische Regelung der PE-Einheiten mit präzise arbeitender Berieselung und kontinuierlichem Flachbett-Transporteur. Die PE-Regelung gewährleistet, dass 95 Prozent
der Behälter mit dem Sollwert pasteurisiert werden oder diesen nur um maximal 50 Prozent überschreiten. Die restlichen fünf Prozent der Behälter liegen ebenfalls oberhalb des Sollwerts, mit maximal dem Zweifachen des Sollwerts. Somit wird eine Unterpasteurisation ausgeschlossen.

Wo lassen sich im Streckblasprozess Kosten senken? Bei der Betrachtung der Produktionskosten von PET-Behältern zeigen sich die Materialkosten für PET mit über 70 Prozent der Gesamtkosten als größter Kostenfaktor. Den Rest teilen sich zu etwa gleichen Anteilen die Preformherstellung und das Streckblasen. Von den etwa 13 Prozent der Gesamtkosten, die das Streckblasen ausmacht, entfallen wiederum rund 23 Prozent auf die Betriebskosten.

Energiesparen beim Heizen
Im Streckblasprozess können beim Heizen Energiekosten zum einen durch einen regelmäßigen Strahlertausch, zum anderen durch Überprüfung des Abstandes der Lampen von den Preforms reduziert werden. Es hat sich gezeigt, dass alte Lampen (nach ca. 11.000 Betriebsstunden) bis zu 30 Prozent mehr Energie benötigen als neue Strahler. Eine regelmäßige Überprüfung und konsequenter Lampentausch sind deshalb ratsam. Zweiter Sparfaktor ist der Lampenabstand. Bei dem von Krones neu entwickelten Strahlerkasten liegen die Lampen näher an den Preforms. Aus diesem neuen Ofenstandard, der auch nachrüstbar ist, resultiert ein ca. 10 Prozent geringerer Energiebedarf beim Heizen.

Verbrauchskosten minimieren beim Blasprozess
Beim Blasen kann durch eine Reduzierung des Totraumvolumens ebenfalls eine Minimierung der Verbrauchskosten erreicht werden. Eine bauliche Verkleinerung von Ventilblock- und Blasdüsenvolumen von 500 ml auf 250 ml bringt keine verfahrenstechnische Nachteile, da die Strömungsquerschnitte gleich bleiben. Diese Verkleinerung ist Standard bei Contiform Neumaschinen und für bereits installierte Streckblasmaschinen im Nachrüstpaket erhältlich. Durch die Verkleinerung des Volumens, das mit Gasdruck gefüllt werden muss, ist je nach Behältergröße eine Einsparung von mehr als 7 Prozent (bei 500 ml bis zu 25 Prozent) bei den Luftverbrauchskosten möglich.

Durch eine Reihe von Maßnahmen lässt sich die Produktionsleistung auch bei bereits installierten Streckblasmaschinen der Baureihe Contiform S nachträglich noch weiter verbessern. Mit Zusatzeinrichtungen und technischen Upgrades ist bei allen Krones Blasmaschinen der zweiten Generation eine Optimierung möglich, die sich relativ schnell amortisiert. Einige Maßnahmen machen den Produktwechsel schneller, andere erhöhen die Ausbringung pro Kavität, wieder andere verlängern die Lebensdauer und reduzieren Ausfallzeiten.

PET-Behälter sind weiter auf dem Vormarsch
Der globale Markt für PET-Behälter wächst weiter. Nach Berechnungen des Marktforschungsinstituts Euromonitor steigt die Anzahl der produzierten PET-Flaschen um jährlich rund sieben Prozent bis 2009 auf dann fast 350 Milliarden Stück pro Jahr (350.000.000.000). 2005 waren es noch 278 Milliarden, 2006 geschätzt 288 Milliarden Stück pro Jahr. Mit der Stückzahl der hergestellten Behälter erhöht sich auch der Markt für Getränke, die in PET-Behälter abgefüllt werden. Umso wichtiger wird es, PET-Behälter so wirtschaftlich wie möglich herzustellen.

Vorreiter bei Leistungssteigerungen
In den zehn Jahren Contiform-Geschichte seit 1997 entwickelte Krones sich schnell zu einem Vorreiter auf dem Markt. Im Jahr 2002 war Krones der erste Hersteller, der eine Leistung von 1.600 Beh/h pro Kavität anbieten konnte. Das Gleiche passierte im Jahr 2004. Krones konnte die Leistung pro Kavität als erster Maschinenhersteller weiter auf 1.800 Behälter steigern.
Das Schöne daran: Diese Leistung von 1.800 Beh/h und Kavität ist nicht nur bei neuen Maschinen verfügbar. Durch ein Upgrade ist es vielmehr möglich, die bereits im Markt installierten Maschinen auf die aktuelle Maximalgeschwindigkeit von 1.800 Beh/h pro Kavität umzurüsten.

Parallel entwickelte Krones Zusatzeinrichtungen, die optional eingesetzt werden können. Anfang 2002 wurde der erste Preform-Inspektor PreformCheck installiert, im Jahr darauf folgte die Vorstellung des Preformrinsers Prejet zur Preform-Innenreinigung mit ionisierter Luft, sei es als Einzelmaschine oder als Kombimaschine mit PreformCheck. Als weitere Zusatzeinrichtung kam die in die Contiform integrierte Flascheninspektion PET-View auf den Markt.

Schneller Wechsel
In der Regel produzieren Contiform Streckblasmaschinen bei den Anwendern verschiedene Formate, seien es unterschiedliche Behältergrößen, -formen oder -farben. Um die Maschinen trotz häufigem Wechsel wieder schnell verfügbar zu machen, entwickelte Krones verschiedene Upgrades, die zu einer Erhöhung der Effizienz beitragen:

• Ein schnell wechselbarer Fünf-Backen-Greifer reduziert die Umrüstzeiten für die Greifer um bis zu 40 Prozent. Gleichzeitig erhöht dieser Fünf-Backen-Greifer die Sicherheit des Preform-Handlings, denn der Innendurchmesser der Preformmündung weicht u. U. bis zu ± 0,2 mm vom Nenndurchmesser ab. Eine Ovalität des Mündungsinnendurchmessers kann mit dem Fünf-Backen-Greifer innerhalb einer unbedenklichen Toleranz ausgeglichen werden. So wird das Preform-Handling sicherer.
• Mit schnell wechselbaren Transferklammern lässt sich die Rüstzeit pro Klammer um etwa 80 Prozent senken.
• Durch einen Umbau vom bisherigen, geschraubten Reckanschlag auf die neue, gesteckte Version kann die Umrüstzeit extrem verkürzt werden. Es wird hier mit einer Zeitersparnis von ca. 90 Prozent kalkuliert.
• Ca. 30 Prozent Zeiteinsparung bringt das Upgrade eines „Base Quick Change“. Die Bodenform wird mit Base Quick Change ohne Werkzeug, nur mit Hilfe eines Klemmhebels, ausgetauscht. Für den Operator erhöht sich damit auch der Bedienkomfort.

Druckkurven-Aufzeichnung
Wird eine Contiform nachträglich mit einer Druckkurven- Aufzeichnung ausgestattet, verbessert sich die Reproduzierbarkeit des Blasprozesses an jeder einzelnen Station. Prozessabweichungen an einer Station werden früher erkannt. Bei einer fehlerhaft geblasenen Flasche kann der Blasprozess vorzeitig abgeschaltet werden, dadurch verringert sich die Zahl der ausgeleiteten Flaschen. Mit dieser Erkennung lassen sich selbst kleine Löcher feststellen und verschlissene Blas- bzw. Entlastungsventile leicht auffinden. Bei richtigem Einsatz der Grenzwerte ergibt sich daraus eine sehr gute Flaschenqualitätskontrolle.

Preform-Auswerfer im Ofen
Mit dem Upgrade eines Preform-Auswerfers im Ofen bleibt die Maschine bei Aufsteckfehlern im Produktionsbetrieb – es erfolgt kein Not-Stopp. Produktionsstillstände und die damit verbundenen Verluste von Preforms und Behältern, analog dazu natürlich auch die Kosten, reduzieren sich auf ein Minimum. Parallel werden Beschädigungen innerhalb der Maschine, z. B. durch taumelnde Preforms vermieden. Aussortierte Preforms können überprüft und gegebenenfalls beim Hersteller reklamiert werden.

Weitere technische Upgrades

• Durch die zusätzliche Schmierung in der Hauptkurve verlängert sich die Lebensdauer der Kurvenrollen und der Hauptkurve.
• Durch eine Lärmreduzierung der Ofenabsaugung lässt sich die Lärmemission um ca. 3 dB in der Contiform verringern, bezogen auf die Absaugung als stärkste Lärmquelle.
• Eine frühere Reckstangen-Überwachung sorgt für erhöhte Betriebssicherheit der Maschine. Durch frühzeitiges Erkennen von Verschleiß und einem daraus resultierenden Not-Stopp der Maschine können längere Ausfallzeiten vermieden werden.
• Eine intelligente Wieder-Anfahrautomatik sorgt für konstanteren Heizprozess nach einer Stand-by-Phase. So werden Preformausschuss und unterschiedliche Flaschenqualitäten durch unterschiedliche Preformtemperaturen vermieden.
• Für einen wesentlich konstanteren Heizprozess und somit konstantere Flaschenqualität durch gleich bleibende Wanddicken auch bei veränderten Umgebungsbedingungen sorgt der Temperature Wizard. Mit seiner Installation werden auch deutlich geringere Anforderungen an die fachliche Qualifikation des Bedieners gestellt.
• Beim Blasprozess von PET-Behältern ist Hochdruckluft ein bedeutender Kostenfaktor. Um diesen zu reduzieren, hat Krones das Air-Wizard-Konzept entwickelt.

Alles Upgrades, um die Wirtschaftlichkeit und Effizienz der Contiform Streckblasmaschinen zu verbessern und den Nutzen für den Betreiber zu erhöhen.

Mit relativ einfachen Maßnahmen spürbare qualitative Verbesserungen erzielen: Upgrades machen es möglich. Die Krones Hochdruckeinspritzung HDE ist für alle Füllmaschinen aller Hersteller als Nachrüstung und Aufwertung geeignet und lieferbar. Sie sorgt für optimale Sauerstoff- und Luftwerte im Flaschenhals durch eine Geschwindigkeits- und Druckanpassung in jeder Station. Damit erzeugt sie eine Verlängerung der Produkthaltbarkeit durch weniger Sauerstoff im Flaschenhals bei jeder Flasche, ohne dass dabei Schwankungen auftreten.
Druck und Geschwindigkeit können an jedes abgefüllte CO₂-haltige Getränk, auch bei einer Temperaturänderung, angepasst werden. Automatisch ist dies durch eine Auswahl über Sorteneinstellung und in der Steuerung hinterlegte Parameter möglich. Auch im laufenden Betrieb ist eine Anpassung der Einspritzung jederzeit möglich.

Mit dem Selbstklebe-Etikettieraggregat APS 3 hat Krones ein Hochleistungs-Spendeaggregat konzipiert, das Schnelligkeit und exakte Etikettenaufbringung mit einfacher Bedienung und leichter Umstellbarkeit verbindet.

Optional kann dieses APS 3 mit einer Absolut-Rollenenderkennung ausgestattet werden. Erst wenn das tatsächliche Etikettenrollenende erreicht ist, bleibt der APS 3 Spender stehen und schaltet auf den Autochange-Betrieb um bzw. leitet die automatische Verklebung ein. Mit konventioneller Technik bleiben bis zu 30 Etiketten mangels genauer Erkennung auf jedem Rollenkern, bedingt durch die unterschiedlichen Toleranzen der Kartonkerne, auf die die Etiketten aufgewickelt sind. Diese Verluste werden beim Einsatz der Absolut-Rollenenderkennung eingespart.

Ein großer deutscher Mineralbrunnen und Softdrinkhersteller betreibt an einem Standort vier Krones Blasmaschinen unterschiedlicher Baureihen mit Baujahren von 1999 bis 2003. Eine im Laufe der Jahre steigende Störanfälligkeit der Maschinen führte bei dem Brunnen zu ansteigenden Instandhaltungskosten. Der Betreiber wünschte sich daher eine Reduzierung der Instandhaltungskosten und Minimierung der Ausfallzeiten bei kalkulierbaren Kosten.

Um die Gesamtkosten zu reduzieren, ging Krones den auf den ersten Blick ungewöhnlichen Weg, den Aufwand und damit die Kosten der geplanten Instandhaltungsmaßnahmen zu erhöhen. Damit verringerten sich jedoch die ungeplanten Instandhaltungsmaßnahmen auf ein Minimum, ebenso die indirekten Kosten, die bei einem Anlagenstillstand entstehen. So war es möglich, die Gesamtkosten deutlich zu senken.

Der Mineralbrunnen und Krones schlossen einen Instandhaltungsvertrag, der folgende Leistungen umfasst:

• Pflege und laufende Optimierung der Ersatzteillagerhaltung vor Ort
• Durchführung kleiner Reparaturarbeiten im Rahmen der Inspektions-/Wartungsbesuche
• Austausch von Verschleißteilen im Rahmen der Inspektions-/Wartungsbesuche
• Vorausschauende Planung der Inspektions-/Wartungsbesuche
• Planung und Durchführung der jährlichen Überholung

Die Planung und Durchführung aller Maßnahmen erfolgen in Absprache mit Personal vor Ort.

Vorbeugende und zustandsabhängige Instandsetzung
Elfmal pro Jahr werden die Maschinen mit einem Arbeitsaufwand von einem Tag pro Maschine inspiziert. Im Rahmen dieser Inspektions-/Wartungsbesuche erfolgen auch kleinere Reparaturarbeiten sowie der Austausch von Verschleißteilen. Einmal pro Jahr findet eine komplette Überholung innerhalb von vier Tagen pro Maschine statt. Die Abstimmung der Terminplanung geschieht natürlich in enger Zusammenarbeit mit dem Betreiber. Krones Monteure führen diese vorbeugenden und zustandsabhängigen Instandsetzungsmaßnahmen durch. Krones pflegt daneben vor Ort ein Ersatzteillager mit wichtigen Ersatz- und Verschleißteilen zur Sicherung der Anlagenverfügbarkeit. Welche Teile in welchem Umfang vor Ort gelagert werden, wird in Absprache mit dem Kunden festgelegt. Der Bestand wird ständig optimiert und an die aktuellen Gegebenheiten angepasst. Reparaturen sind im Pauschalpreis enthalten, soweit nicht durch unsachgemäße Behandlung verursacht.

Schnell amortisiert
Das gemeinsame Ziel, insgesamt Kosten einzusparen, wurde zügig umgesetzt. Mit dem Vertrag konnten ungeplante Einsätze minimiert werden, längere ungeplante Stillstände kommen kaum noch vor. Dieses Ziel wurde erreicht, indem die Maschinen kontinuierlich durch gleiches Krones Personal betreut werden, die eine genaue Kenntnis des Verschleißfortschritts, der „Eigenheiten“ der Maschine sowie der Einsatzbedingungen haben und dadurch eine gezielte vorbeugende und zustandsabhängige Instandhaltung durchführen können. Durch vernünftige Planung können die Einsätze der Monteure effizient und damit Kosten sparend gestaltet werden. Die gezielte Bevorratung von Ersatzteilen vor Ort minimiert die Ausfallzeiten bei technischen Ausfällen.

Für den Betreiber der vier Blasmaschinen hat sich der Instandhaltungsvertrag sehr schnell gerechnet.

Die Verfügbarkeit des Füllers erhöhen und die Ersatzteilkosten wesentlich senken – das ist einfach möglich durch den Umbau auf Vorsteuerventile von SMC Pneumatik. Eine deutliche Verbesserung ist hierbei die hygienegerechte Einhausung der Ventile in einen Edelstahl-Ventilschaltkasten, der mit leichtem Überdruck beaufschlagt wird und somit keine Verschmutzung eindringen lässt. So kann es auch nicht mehr zu einer Kondensatbildung im Ventilschaltkasten kommen. Der Umbau auf SMC Vorsteuerventile ist bei allen Füllmaschinen der Baureihen VKP, VP, VO, VOC vor dem Baujahr 2001 möglich. Beispiel: Bei einer 100-stelligen Füllmaschine amortisiert sich der finanzielle Umbauaufwand bereits nach 17 Monaten, wobei die benötige Umbauzeit ca. 3 Tage dauert. Krones gewährleistet für dieses technische Upgrade eine einwandfreie Funktion über 20.000 Betriebsstunden.

Wenn Neckhandling-Klammern mit Magnetsystem eingesetzt werden, gehören dadurch bedingte Maschinenstillstandszeiten der Vergangenheit an, denn ein Federbruch wie beim herkömmlichen System kann nicht mehr vorkommen. Eine Überholung der neuen Klammerelemente ist nur alle zwei Jahre notwendig, der Wartungsaufwand deshalb minimal. Dabei findet regelmäßig ein Austausch der Lagerbuchsen und der verschlissenen Klammern statt, was die Funktionssicherheit und zugleich die Verfügbarkeit der Maschine erheblich erhöht. Bei einer 100-stelligen Füllermaschine amortisiert sich der finanzielle Umbauaufwand beispielsweise bereits nach 16 Monaten.

Der Einbau der Klammern benötigt ca. zwei Tage. Dies geschieht vorzugsweise in der produktionsfreien Zeit, bzw. wenn ohnehin ein Service-Einsatz geplant ist. Die Neckhandling-Klammern mit Magnetsystem sind für alle PET-Füller auf Neckhandling-Basis am Füllventil/Hubzylinder geeignet.