Schrumpfetikettenapplikatoren: Was ist neu und was kommt als nächstes?

Bob Sperber 25. November 2020

Ganzkörper-Schrumpfschlauchetiketten umhüllen starre Behälter aller Größen und Formen und bieten so die größtmögliche Fläche für Grafiken und Informationen. Sie bieten außerdem große Werbe- und Marketingflexibilität und rationalisieren gleichzeitig die Containerbestände. Beim automatischen Anbringen dieser Etiketten stellen Materialinnovationen neue Herausforderungen an Verpackungsmaschinen.

Als Reaktion darauf reagieren die Hersteller von Schrumpffolienetikettierern auf die Nachfrage nach ihren Maschinen, die dünnere Folien verarbeiten, schnellere Umrüstungen ermöglichen und eine größere Nachhaltigkeit bieten. Die Innovationen reichen von mechanischen Upgrades bis hin zu fortschrittlichen Softwaresteuerungen und Verwaltungstools, die Marken mit verwandter Ausrüstung auf der Linie, wie Banderolierung, Akkumulatoren und Tunneln, koordinieren können.

Vier Brancheninsider nahmen an einem virtuellen Roundtable zum Thema teil:

Ed Farley, Produktlinienmanager bei Axon, einem ProMach Co.

Richard Howlett, Produktlinienleiter bei Accraply, einem Unternehmen der Barry-Wehmiller Packaging Co.

Rich Keenan, nationaler Vertriebsleiter, PDC International

Matt Linz, Vizepräsident Vertrieb, Tripack

Nachfolgend finden Sie ihre Einblicke in die neuesten Fortschritte, Vorteile, Herausforderungen und zukünftigen Entwicklungen für Schrumpfetikettenapplikatoren. (Eine entsprechende Einführung zu Schrumpftunneln finden Sie unter „Welcher Schrumpftunnel eignet sich am besten für Ihren Etikettiervorgang?“)

Farley: Ein neuer Fortschritt ist die Möglichkeit, ultradünne Schlauchmaterialien zu verarbeiten. Das SLX-System von Axon ist mit unserer patentierten SLT-Technologie ausgestattet und kann in Kombination mit einem spannungsfreien Folienzuführsystem Folien mit einer Dicke von bis zu 25 Mikrometern bei Produktionsraten von bis zu 800 Behältern pro Minute verarbeiten.

Der neue HydroTech-TB von Axon ist ein abwaschbarer Hochleistungsmotor aus Edelstahl mit lebensmittelechten Servomotoren.

Howlett: Der Markt für Schrumpffolien ist sehr dynamisch, da ständig neue und fortschrittlichere Schrumpffolien entwickelt werden. Diese Fortschritte haben sicherlich Auswirkungen auf die Maschinen zum Aufbringen von Schrumpfetiketten.

Der bedeutendste Trend, den wir sehen, ist die Verringerung der Stärke von Schrumpffolien. Dies hat Auswirkungen auf das Design des Schrumpfschlauch-Auftragsmaschinen-Schneidsystems. Die Schneidsysteme müssen nun dünnere, weichere Folien mit höheren Geschwindigkeiten schneiden.

Keenan:Wir haben das Design und die Funktionen verbessert, um Kundenprobleme an mehreren Fronten zu lösen.

Erstens: Da immer mehr Unternehmen ungelernte Arbeitskräfte einsetzen, bieten wir Funktionen für eine einfachere, schnellere Inbetriebnahme und Umrüstung für eine längere Betriebszeit.

Zweitens helfen wir unseren Kunden, Ausfallzeiten aufgrund des Ausfalls von Verschleißteilen besser zu bewältigen, was einen großen Einfluss auf die Gesamtanlageneffektivität (OEE) und die Gesamtbetriebskosten (TCO) hat.

Schließlich arbeiten wir mit Menschen an Möglichkeiten, den CO2-Fußabdruck ihrer Maschinen zu reduzieren, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

Linz: Als Unternehmen, das sich ausschließlich auf die Shrink-Sleeve-Etikettierungs- und Verpackungsindustrie konzentriert, verfolgen wir kontinuierlich die Weiterentwicklung unserer Gerätelösungen mit Schwerpunkt auf Leistung, Zuverlässigkeit und Bedieneranpassungsfähigkeit (PRO). Zuletzt entwickelt Tripack eine neue Technologie, die es der Anlage ermöglicht, sich mit dem Fluss der Flachfolienbahn (LF) auszudehnen und zusammenzuziehen. Dieser Fortschritt in der Gerätetechnologie verbessert die Beziehung zwischen Film und Gerät erheblich.

Darüber hinaus haben wir ergonomisch benutzerfreundliche Folienspeicherlösungen entwickelt, die es den Bedienern ermöglichen, ihre Produktionslinien kontinuierlich zu betreiben, ohne für Folienverbindungen anhalten zu müssen.

Linz: Die Ausrüstung von Tripack arbeitet innerhalb der branchenüblichen Dorn-LF-Toleranz von +/-1 Millimeter. Unser einzigartiges Dorndesign trägt dazu bei, gelegentliche Schwankungen der Filmgröße auszugleichen, was zu weniger Anwendungsfehlern und einer höheren Produktionseffizienz führt.

Howlett: Angesichts des Trends, dünnere, weichere Folien mit höheren Geschwindigkeiten zu schneiden, ist die Kontrolle des Schrumpfschlauchs während des Schneidzyklus von entscheidender Bedeutung. Diese Systeme verwenden im Allgemeinen die fortschrittlichsten Steuerungen, um eine maximale Kontrolle über die Hülse während des Schneidvorgangs zu ermöglichen. Da die Notwendigkeit der Kontrolle im Vordergrund steht, sehen wir die Notwendigkeit, die OEE in Form fortschrittlicher Datenerfassung und Diagnose zu überwachen. Um dies zu erreichen, wird in vielen Schrumpfschlauch-Auftragsmaschinen eine „intelligente“ Mensch-Maschine-Schnittstellentechnologie (HMI) eingesetzt, die dem Endbenutzer vollständige Transparenz und Verständnis über die Leistung seines Schrumpfschlauchsystems bietet.

Farley: Der Filmdickenstandard in den USA beträgt in den meisten Fällen 50 Mikrometer. Die meisten Dornsysteme können für weniger anspruchsvolle Anwendungen Foliendicken von bis zu 40 Mikrometern aufnehmen. Die Handhabung von Folien unter 40 Mikrometern wird für die meisten Systeme aufgrund der mangelnden Steifigkeit der Folie zu einem Problem, was das Vorschieben und Aufbringen auf Behälter erschwert.

Keenan: Für Kunden, die möglicherweise nicht häufig wechseln müssen, wäre unsere Standardausrüstung eine gute Lösung. Aber für andere haben wir uns für schnellere Umrüstungen bei einigen unserer Modelle entschieden, insbesondere für diejenigen, die ungelernte Arbeitskräfte einsetzen.

Um die Umrüstzeit zu verkürzen, bieten wir jetzt eine elektrische Höhenverstellung mit linearem Wandler an. Da dies im HMI menügesteuert ist, können Sie einen Knopf drücken und der Applikatorkopf wird an eine voreingestellte Position angehoben. Außerdem können Sie die Inspektionseinheit und den Wärmetunnel mit demselben Knopfdruck anheben. Durch den Wegfall dieser physischen Anpassungen verkürzt sich wiederum die Umrüstzeit.

Darüber hinaus können mit demselben Knopfdruck alle elektrischen Einstellungen geändert werden. Liniengeschwindigkeit; die Lichtschranke dient zum Trennen der Schrumpfschläuche; und die Temperatur des Wärmetunnels.

Was das Entfernen unseres Dorns während des Wechsels angeht, wofür eine Person erforderlich ist, verwenden wir jetzt selbstzentrierende Einheiten mit digitalen Positionsanzeigen. Kunden fragten, ob wir dies weiterführen könnten, da es bei Umstellungen Probleme mit Leuten gab, die mit diesem Prozess nicht vertraut waren. Wir haben ein Drehmomentschlüssel-ähnliches Gerät installiert, sodass die Messuhr den Wechsel nicht zu stark anzieht, selbst wenn ein Bediener nicht richtig aufpasst. Die enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden ist der Antrieb für unsere Verbesserungen.

Der Shrink-Sleeve-Etikettierer der Mandrel-Serie R-250 von PDC verfügt über fortschrittliche Schneidtechniken und einen automatischen Wechsel per Knopfdruck.

Ein weiterer Fortschritt ist die Art und Weise, wie wir Ausfallzeiten für den Austausch von Verschleißteilen angehen, die einen großen Beitrag zu den Gesamtbetriebskosten und Ihrer OEE leisten. Ein Beispiel dafür sind die Fortschritte, die wir im Schneidmesserdesign erzielt haben. Viele sind im Einsatz und halten ein bis zwei Wochen, was sich sowohl auf Ihre TCO als auch auf Ihre OEE auswirkt. Stattdessen haben wir im Laufe der Jahre einige Anpassungen an unserem Design vorgenommen, die diesem Problem Rechnung tragen. So weisen Daten unserer Kunden heute 20 bis 25 Millionen Schnitte aus, bevor der Messersatz ausgebaut und geschärft werden muss. Außerdem beträgt die Änderungszeit weniger als 5 Minuten, da Anpassungen vorgenommen werden können, bevor Sie betriebsbereit sind.

Keenan: Viele der Vorteile beruhen auf der Betriebszeit der Verpackungslinie und der Vermeidung von Zeitverlusten beim Umrüsten und Anfahren. Da die Umstellung nun per Knopfdruck erfolgt und die Werkseinstellung immer in kürzester Zeit wiederhergestellt wird, werden die mit einer Umstellung verbundenen Probleme reduziert.

Und wie ich bereits sagte: Eine längere Lebensdauer der Verschleißteile sowie ein schneller und einfacher Austausch können sich nur positiv auf Ihre OEE und Gesamtbetriebskosten auswirken.

Linz: Eine kohärente Beziehung zwischen dem Filmverarbeiter und dem Gerätehersteller ist für jeden Endbenutzer von entscheidender Bedeutung. Die jüngsten technologischen Fortschritte von Tripack bauen diese Beziehung weiter aus und geben Endbenutzern und Marken gleichzeitig die Flexibilität, Folienkonverter ihrer Wahl auszuwählen.

Farley:Dünnere Folien bedeuten weniger Verpackungsaufwand, was sowohl aus Nachhaltigkeits- als auch aus Kostengründen von Vorteil ist.

Howlett:Der Vorteil für die Käufer/Anwender besteht darin, dass bei Auswahl der richtigen Maschinen zum Aufbringen von Hülsen die Maschinen weit genug fortgeschritten sind, um dem Trend zum Schneiden dünnerer, weicherer Folien bei höheren Geschwindigkeiten gerecht zu werden, wodurch der Markt für den Anwender geöffnet wird Nutzen Sie eine größere Auswahl an Schrumpffolien und bieten Sie den Markeninhabern mehr Optionen, da dünnere Folien Gewicht und Volumen für die Logistik reduzieren und den CO2-Ausstoß reduzieren.

Howlett: Die Bereiche eines Schrumpfetikettensystems, an denen gearbeitet wird, sind der Teil des Systems, der als die größte Herausforderung angesehen werden kann, nämlich die Schrumpftunnel. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Schrumpffolien sind Schrumpftunnel ebenso wichtige Teile des Prozesses und werden technologisch weiterentwickelt, um perfekt verarbeitete Schrumpfschlauchetiketten bereitzustellen. Die Auswahl des richtigen Tunnels ist entscheidend, um das bestmögliche Endbild des Produkts zu erzielen. [Anmerkung des Herausgebers: Siehe Howletts Richtlinien unter „Welcher Schrumpftunnel eignet sich am besten für Ihren Etikettiervorgang?“]

Der Schrumpfschlauch-Applikator VF350 von Accraply mit einer Leistung von 350 Behältern pro Minute gehört zu der neuen Maschinengattung, die für dünnere, weichere Folien bei höheren Geschwindigkeiten entwickelt wurde.

Keenan: Vieles, was wir von unseren Kunden gehört haben, dreht sich um den CO2-Fußabdruck. Wir setzen bereits standardmäßig auf hocheffiziente Motoren und verbrauchen nahezu keine Betriebsluft. Wir suchen weiterhin nach Möglichkeiten, die Stromversorgung unseres Trockenwärmetunnels zu reduzieren. Was unsere Dampftunnel betrifft, verbrauchen einige unserer Modelle jetzt sehr geringe Pfund pro Quadratzoll (PSI) Dampfdampf.

Farley: Fast alle Schrumpfschlauch-Etikettiermaschinen sind nicht für den Einsatz in Nass- oder Nassbereichen konzipiert. Dies ist auf viele Faktoren zurückzuführen – hauptsächlich kostenbedingt.

Linz: Die Kommunikation und Planung zwischen Filmkonverter, Gerätehersteller und Endbenutzer bietet weiterhin Chancen. Zu diesem Zweck konzentriert sich unser Beratungsansatz darauf, sicherzustellen, dass der Endbenutzer beim Produktionsstart stets für den Erfolg gerüstet ist.

Keenan: Was kommt als nächstes? Schnellere Einkopf-Applikatoren mit mehr als 800 Behältern pro Minute, geringer CO2-Fußabdruck und insgesamt geringerem Fußabdruck. Irgendwann werden wir unseren Hochgeschwindigkeitsapplikator der nächsten Generation vorstellen.

Linz: Wir treiben täglich Verbesserungen in Forschung und Entwicklung (F&E) voran. Tripack ist ein großer Befürworter eines einfachen Designs und einer Benutzer-/Maschinenschnittstelle. Zukünftige Verbesserungen der Ausrüstung werden sich darauf konzentrieren, Umrüstungen einfacher und schneller zu machen.

Jetzt geht es um die Feinabstimmung – wie die Reduzierung einer weiteren Anpassung oder die Verbesserung der Kalibrierungseinstellungen zu schnelleren, einfacheren und zuverlässigeren Umstellungen führen kann. Betriebszeit entspricht Gewinn. Es geht um Verfügbarkeit.

Die Hochgeschwindigkeitsmodelle MSA/HSA-405 von Tripack verfügen über Touchscreens und vorkalibrierte Kupplungsräder für eine „perfekte“ Dornplatzierung und Foliendruckspannung.

Farley: Axon stellte auf der Pack Expo Connects eine neue Reihe von Washdown-Maschinen für manipulationssicheres Banderolieren und Schrumpfschläuche vor. Die HydroTech-Reihe umfasst Maschinen mit lebensmitteltauglicher Reinigung, Servo-Bewegungssteuerung und einer kompletten Edelstahlkonstruktion. [Anmerkung der Redaktion: Diese Linie war in unseren flexiblen Verpackungs-Highlights der PEC-Veranstaltung enthalten.]

Howlett:Da die Branche weiterhin ein wachsames Auge auf Nachhaltigkeit und den CO2-Fußabdruck behält, kann die Branche Verbesserungen vornehmen, um die Ärmel zu schrumpfen, indem sie weniger Energie verbraucht und mehr erneuerbare Energien nutzt.

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