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Modulare Bauweise: Die Einzelkomponenten der Anlage (farbig markiert) sind in verschiedenen Varianten erhältlich und je nach Bedarf zu kombinieren. (Bild: Azo)

| von Alois Billigen, Director Marketing/Documentation, Azo
  • Modulare Bauweise einer Anlage ermöglicht maßgeschneiderte Lösungen ohne großen Aufwand sowie größere Flexibilität durch einfaches Auf- und Umrüsten.
  • Bei der vorgestellten Big-bag-Entleerstation in Modul-Bauweise lassen sich die einzelnen Anlagenbestandteile den Anforderungen und räumlichen Gegebenheiten entsprechend kombinieren.
  • Dieses Baukastensystem verkürzt die Lieferzeiten deutlich, da beim Hersteller einzelne Module auf Lager gefertigt werden können und so unmittelbar zur Verfügung stehen.

Modulare Anlagen bieten Planern größere Flexibilität, kürzere Lieferzeiten und bessere Kostenkontrolle.
Ein Beispiel hierfür ist die modulare Entleerstation für Big-bags, die der Anlagenbauer Azo entwickelt hat. Big-bag-Entleerstationen übernehmen tragende Aufgaben in der Food- und Pharma-Branche: Hier werden die Rohstoffe für Gewürz- oder Backmischungen, Zahnpasta oder Tabletten in den Produktionsprozess aufgegeben. Für das sichere und staubfreie Handling der meist pulverförmigen Rohstoffe haben sich Big-bags längst etabliert. Neu dagegen ist der modulare Aufbau der Entleerstation. Das Baukastensystem bietet die Möglichkeit, die Station mit vorgegebenen Elementen den Kunden-Anforderungen anzupassen und individuell zu konfigurieren. Mit dem modularen Baukastensystem ist die Entleerstation so flexibel wie die anpassungsfähigen Big-bags selbst: Vom Obergestell über Auflageplattform, Anschlusssysteme und Behälter bis hin zum Untergestell sind die Komponenten individuell zu kombinieren. Die Bauteile stehen jeweils in mehreren Varianten zur Verfügung. So lässt sich der Aufbau der Anlage exakt für die jeweils geforderten Bedingungen planen. Die signifikanten Vorteile dieses „Bausatzes“ sind flexible Konfiguration, kürzere Lieferzeiten und geringere Kosten.

Modulare Bauweise: Die Einzelkomponenten der Anlage (farbig markiert) sind in verschiedenen Varianten erhältlich und je nach Bedarf zu kombinieren. (Bild: Azo)

Modulare Bauweise: Die Einzelkomponenten der Anlage (farbig markiert) sind in verschiedenen Varianten erhältlich und je nach Bedarf zu kombinieren.(Bild: Azo)

Varianz statt Einheitsgröße: Big-bag Entleerstationen müssen in unterschiedlichen Höhen und Ausführungen möglich sein. (Bild: Azo)

Varianz statt Einheitsgröße: Big-bag Entleerstationen müssen in unterschiedlichen Höhen und Ausführungen möglich sein. (Bild: Azo)

Einfach flexibel planen

Flexibilität und Planung – was wie zwei Gegensätze klingt, vereint im Anlagenbau das modulare Baukastenprinzip. Weil für jedes Element mehrere Varianten zur Verfügung stehen, hat der Betreiber bei der Entleerstation zahlreiche Möglichkeiten, die Anlage auf die eigenen Ansprüche und Bedingungen abzustimmen. Je nach Anforderungen kann er aus einem Baukasten die benötigten Komponenten wie Gestell, Traverse, Kettenzug, Austragungsunterstützung, Big-bag-Anschlusssystem, Pufferbehälter und Austragsorgan auswählen.
Die komplette Station ist ohne Konstruktionsaufwand frei konfigurierbar – bei zugleich steigender Planungssicherheit. Denn spezielle Anforderungen, die zuvor ausschließlich über Sonderanfertigungen zu lösen waren, sind mit der bedarfsgerechten Zusammenstellung der verfügbaren Module einfach abgedeckt. Durch die verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten lassen sich so rund 70 % aller Kundenwünsche realisieren. Fordert der Kunde spezielle Lösungen, sind darüber hinaus auch weiterhin maßgeschneiderte Entleerstationen möglich.

Viele Module, weniger Kosten

Das Baukastensystem vereinfacht die Konfiguration der Entleerstation deutlich. Sonderanfertigungen werden seltener, bei der Anlagenplanung fallen weniger Engineering-Stunden an. Weil mit den vorgegebenen Komponenten zahlreiche Kombinationen möglich sind, reduziert sich auch beim Anbieter der Aufwand für die Konstruktion von früher häufig gefragten Sonderanfertigungen. Diese Entlastung kann das Unternehmen als Preisvorteil weitergeben: Je nach Zusammenstellung der Entleerstation und Ausführung der einzelnen Module sind Einsparungen bis 20 % möglich.
Aufgrund ihrer modularen Bauweise lassen sich zudem die Zeiten vom Auftragseingang bis zur Lieferung der Station deutlich verkürzen. Sind für Entleerstationen bislang Lieferzeiten von rund zwölf Wochen ab Bestellung Standard, ist die modulare Ausführung innerhalb von sechs bis acht Wochen lieferbar. Mit dieser deutlichen Zeitersparnis können Anlagenbetreiber ihre Produktion einfacher umstellen oder neue Produktlinien schneller starten. Möglich ist die verkürzte Durchlaufzeit, weil sich einzelne Module auch auf Lager produzieren lassen und somit auf Abruf verfügbar sind.

Big-bag und Raumhöhe als definierende Größen

Einzig die Grundfläche von 1.600 x 1.600 ist fix bei der Big-bag-Entleerstation. Alle anderen Maße sind je nach Anforderungen und Vorgaben aufgrund der miteinander zu kombinierenden Module flexibel. Entscheidende Faktoren für die Planung sind dabei zum einen die verfügbare Raumhöhe im Gebäude sowie zum anderen die Größe der verwendeten Big-bags. Mit den modularen Elementen lassen sich Stationen von mindestens 4.870 mm bis maximal 5.870 mm Höhe konfigurieren. Bei niedrigen Raumhöhen in der Produktionshalle ist mit optimierter Bauweise und aufliegendem Träger eine zusätzliche Höhenersparnis von 290 mm möglich. Zusätzlich spielt die Größe der verwendeten Big-bags eine entscheidende Rolle, denn sie definiert die Höhe des Oberteils und somit der gesamten Station. Das Volumen des Pufferbehälters hängt vom nachfolgenden Prozess und der benötigten Rohstoffmenge ab. Standardmäßig erhältlich sind drei unterschiedlich große Behälter mit maximalen Fassungsvermögen von 110, 350 und 750 kg. Anhand der definierten Elemente und der in der Produktion gegebenen Abläufe mit vor- und nachgelagerten Prozessen sieht der Planer auf einen Blick, ob eine Station genügt oder ob gegebenenfalls zwei oder mehr Entleerstationen nötig sind.

Elemente nachträglich austauschbar

Einen weiteren Vorteil spielen die modularen Elemente außerdem in den Bereichen Instandhaltung und Umrüstung der Anlage aus: Die verschiedenen Bausteine sind nachträglich austauschbar, auch an einer bereits in Betrieb genommenen Entleerstation. So lässt sich beispielsweise bei Änderung der Produktionslinie der Trichter für nichtstaubende, granulatförmige Schüttgüter durch ein Big-bag Anschlusssystem mit aufblasbarer Dichtung für stark staubende Schüttgüter ersetzen.
War bei einer solchen Änderung der Produktionslinie bislang der Austausch der kompletten Entleerstation erforderlich, genügt nun unter bestimmten Voraussetzungen das Auswechseln eines einzelnen Moduls. Auch hier profitieren Anlagenplaner und -betreiber von der Lagerhaltung, die aufgrund der modularen Bauweise möglich ist: Einzelne Elemente sind unter Umständen noch schneller verfügbar als innerhalb der ohnehin schon verkürzten Lieferzeit von sechs bis acht Wochen.

Einzelteile: Big-Bag Anschluss-System (3), Untergestell und Dosierschnecke (4) sowie weitere Bestandteile sind individuell kombinierbar... (Bild: Azo)

Einzelteile: Big-Bag Anschluss-System, Untergestell und Dosierschnecke sowie weitere Bestandteile sind individuell kombinierbar...(Bild: Azo)

...und ergeben im Baukastenprinzip die vollständige Entleerstation (Bild: Azo)

...und ergeben im Baukastenprinzip die vollständige Entleerstation (Bild: Azo)

Ein System, zahlreiche Möglichkeiten

Für Pharma- und Lebensmittelbranche gibt es das Gestell in verschiedenen Materialien und mit unterschiedlichen Oberflächenqualitäten. Je nach Anforderung und Einsatzgebiet ist es in lackiertem Baustahl erhältlich sowie – zur Erfüllung der strengen Hygienevorschriften in der Food- und Pharmabranche – auch komplett in Edelstahl. Zudem sind sechs verschiedene Oberflächen verfügbar, speziell für die Ansprüche in der Pharmaindus-trie mit einem Mittenrauhwert Ra unter 0,8 µm.
Praktisch für rückstandsloses Entleeren und einfaches Reinigen ist außerdem die standardmäßige Ausstattung des Behälters mit Stumpfnaht und optimiertem Schauglas. Ganz neu konstruiert wurde der Auflagetrichter mit Vibrationsunterstützung und Walkeinrichtung: Aufgrund der neuen Konstruktion entfällt die bislang erforderliche Sicherheits-Einhausung komplett.
Entwickelt wurden die flexible Zusammenstellung der Big-bag-Entleerstation über einzelne Module in enger Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der RWTH Aachen. So flossen bei der gemeinsamen Entwicklung und Konzeption der Big-bag-Entleerstation nach dem Baukastenprinzip zusätzlich konstruktive und fertigungstechnische Aspekte mit ein, die ebenfalls optimiert wurden. Bei Azo ist die Umstellung der Entleerstation auf ein modulares System mit frei kombinierbaren Elementen erst der Anfang: Geplant ist eine schrittweise Ausweitung des Baukastensystems auch auf andere Produktgruppen, die in einer Anlage entlang des Wertschöpfungsprozesses zum Einsatz kommen.

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