Der bekannte Beschichtungsanlagenhersteller Jakob Weiß & Söhne Maschinenfabrik GmbH aus Sinsheim, hat Anfang 2004 bei der Firma Haartz GmbH in Mannheim eine moderne und sehr flexible 2-Strich-Beschichtungs- und Kaschieranlage zur Veredelung von textilen Trägermaterialien mit löse- mittelhaltigen sowie wässrigen Beschichtungssystemen geliefert und in Betrieb genommen.

Die Firma Haartz GmbH, als führender Automobilzulieferer im Bereich textile Cabrioverdeckstoffe, unter dem Warenzeichen Sonnenland bekannt, hat durch die neue Beschichtungsanlage ihre Produktionsmöglichkeiten in den Bereichen lösemittelhaltiger Beschichtungen und Kaschierungen von technischen Textilien in Bezug auf Prozesssicherheit, Präzision und Flexi- bilität wesentlich ausgebaut und kann damit dem Markt eine Vielzahl innovativer und wettbewerbsfähiger Produkte anbieten.

Die Anlage entspricht den neusten technischen Normen in explosionsgefähr- deten Bereichen wie z.B. der Explosionsschutz-Richtlinie 94/4EG (ATEX) und ist im Rahmen der Organisation der Haartz GmbH mit dem im Automobil- bereich geforderten Qualitätsmanagementsystem gemäß ISO/TS16949 zertifiziert.

Als Lösemittel kommt hier hauptsächlich Toluol zum Einsatz. Die mit Lösemitteln beladene Abluft der Anlage wird über eine regenerative Abluft- reinigung gereinigt und dem Fertigungsprozess wieder zugeführt.

Das Anlagenkonzept

Das Anlagenkonzept wurde von den Firmen Haartz und Jakob Weiß & Söhne gemeinsam konzipiert und besteht aus einer Abwicklung für Kaulenwagen mit anschließendem Warenspeicher, um einen kontinuierlichen Beschichtungsprozess auch während des Wickelwechsels zu ermöglichen. So werden Stillstandszeiten bzw. Ausschussproduktion vermieden. Die beiden Beschichtungssysteme bestehen jeweils aus einem Rakel- auftragswerk. Das erste Rakelssystem kann im Luft- als auch im Zylinder- rakelverfahren auf einem Gummizylinder betrieben werden. Es können somit minimale Grund- oder Haftstriche auf das Substrat aufgebracht werden. Das zweite Rakelsystem ist für das Zylinderrakelverfahren auf einem Präzisions- stahlzylinder ausgelegt. Es können Beschichtungen mit einer geringen Auftragstoleranz auch bei hohen Auftragsmengen auf das Substrat aufgebracht werden. Zusätzlich besitzt das Auftragswerk eine Taucheinheit die eine beidseitige Beschichtung mit anschließender Abrakelung ermöglicht. Die Pastenherstellung für die verschiedensten Beschichtungen erfolgt in der hauseigenen Mischerei. Die hochviskosen Pasten werden über automatische Auftragspumpen zu den beiden Auftragswerken gefördert. Um die MAK-Werte während der Produktion nicht zu überschreiten, sind die Auftragswerke in einer Kabine untergebracht. Ein CO2–Löschanlagensystem sorgt hier zusätzlich für optimale Sicherheit von Mensch und Maschine. Nach dem ersten und zweiten Auftragswerk erfolgt eine Trocknung der Beschichtung über jeweils einen Umluftdüsentrockner mit Trag-walzen zur Warenbahnunterstützung. Die beiden Umluftdüsentrockner sind mit einer Lösemittelkonzentrationsüberwachung ausgestattet und können bis zu einer unteren Explosionsgrenze (UEG) von 45% betrieben werden. Da bei der Anlagenprojektierung auf die Flexibilität der Anlage starken Wert gelegt wurde, kommt nach dem zweiten Umluftdüsentrockner ein Kaschierkalander zum Einsatz. Je nach dem zu fertigendem Produkt kann eine zweite Warenbahn hinzukaschiert werden oder der Kalander lediglich als Presswerk zum Oberflächenfinish verwendet werden. Für diesen Zweck können Kalanderwalzen mit verschieden Oberflächenbeschaffenheiten eingesetzt werden. Die Abwicklung der Kaschierware erfolgt ebenfalls kontinuierlich ohne Anlagenstillstand über ein speziell konzipiertes Wickelwechselsystem. Eine gleich bleibende Qualität der Beschichtung wird durch die kontinuierliche Messung des Flächengewichts gewährleistet. Hierbei kommt eine gravimetrische Flächengewichtsmessanlage zum Einsatz, welche die automatische Spalteinstellung am zweiten Auftragswerk und somit die Auftragsmenge regelt. Ein Warenspeicher am Warenauslauf gewährleistet in Kombination mit den beiden Aufwickelstellen für Kaulenwagen auch hier einen Wickelwechsel ohne Stillstand der Anlage. Die Anlagensteuerung erfolgt über eine SPS mit grafischer Anlagen- visualisierung. Der moderne, digital geregelte AC-Mehrmotorenantrieb mit Profibus Technologie ermöglicht in Verbindung mit den digitalen Zugspannungsregelungen einen optimalen Warentransport innerhalb der Anlage. Sämtliche Anlagenparameter können rezepturbezogen gespeichert und evtl. Abweichungen während der Produktion protokolliert werden. Die Anbindung der Anlagensteuerung über eine Ethernetverbindung an das betriebsinterne Netzwerk stellen eine opti-male Qualitätssicherheit und Transparenz der zu fertigenden Produkte sicher.

Die Entwicklungsarbeit

Wie bereits erwähnt, wurde bei der Anlagenprojektierung auf die Flexibilität der Anlage großen Wert gelegt. Um diese Flexibilität der Anlage zu erreichen wurden im Vorfeld auf der Technikumsanlage der Firma Jakob Weiß & Söhne Maschinenfabrik GmbH umfangreiche Beschichtungs- und Kaschierversuche der verschiedenen Produkte im Produktionsmaßstab durchgeführt. Die Arbeitsbreite der Technikumsanlage beträgt hierbei 600mm, so dass bereits kleine Vorserien für bestimmte Produkte produziert und unterschiedlichen, qualitätsrelevanten Tests unterzogen wurden. Ein Transferieren der im Technikum erzeugten Produkte auf die Produktionsanlage war somit innerhalb kürzester Zeit möglich. Aufgrund der räumlichen Nähe der beiden Firmen, ist eine optimale Zusammenarbeit im Bereich Produkt- bzw. Technologieentwicklung, bis hin zur Einrichtung einer industriellen Fertigung auf der Produktionsanlage gewährleistet. Zudem stehen bei der Firma Haartz GmbH umfangreiche Laboreinrichtungen zum Entwickeln und Testen der unterschiedlichsten Produkteigenschaften zur Verfügung.

Der Vorteil für den Kunden

Mit dem stetig weiteren Ausbau des Labor- bzw. Technikumsbereiches der Firma Jakob Weiß & Söhne Maschinenfabrik GmbH wie z.B. durch das neu entwickelte Pilot-Coater-System PCS-30 mit einer Arbeitsbreite von 250mm, steht nun eine weitere Laboranlage zur Verfügung. Es können jetzt auch „kleine“ Versuchsdurchführungen mit einer Vielzahl unterschiedlichster Applikationen im Bereich Beschichtung und Kaschierung mit geringem Materialeinsatz durchgeführt werden. Mit dieser Kombination von Labor-/Techni-kumsanlage bei Jakob Weiß & Söhne Maschinenfabrik GmbH in Sinsheim und der Produktionsanlage bei der Haartz GmbH in Mannheim können Kunden ihre Produkte und die dafür notwendigen Prozesse effizient und zeitsparend entwickeln, Schritt für Schritt zur Serienreife führen und auf einer modernen Produktionsanlage in Serienfertigung produzieren lassen.