Nachhaltigkeit in der Mischkopfreinigung – jetzt in zwei Varianten
Nachhaltigkeit ist für Henkel ein entscheidender Teil der Unternehmensphilosophie. Daher wird nicht nur in der Kleb- und Dichtstoffentwicklung, sondern auch in der Entwicklung von Misch- und Dosiermaschinen darauf geachtet, unseren Kunden nachhaltige Lösungen anzubieten.
Die Sonderhoff Misch- und Dosiermaschinen sind nachhaltig, weil sie mit der Formed-In-Place-(Foam-Gasket) / FIP(FG)-Technologie nur so viel Material auftragen wie nötig. Zudem wird die Mischkammer durch eine ökologische Hochdruckwasserspülung von Materialanhaftungen gereinigt. Dabei wird im Vergleich zur herkömmlichen Lösungsmittelspülung nur Leitungswasser verwendet. Lösungsmittel sind dagegen ökologisch nicht abbaubar und verursachen Kosten für Zukauf und Entsorgung.
Mit dem neu entwickelten Spülwasser-Recycling-System wird das Spül-/Brauchwasser für die Hochdruckwasserspülung in einer zweistufigen Filterung gereinigt. Das gefilterte Spülwasser steht somit als Prozesswasser für mehrere weitere Spülzyklen zur Verfügung.
Damit reduziert sich der Frischwasserverbrauch der Hochdruckwasserspülung signifikant wie auch die Wassermenge, die kostenpflichtig in die Abwasserkanalisation geleitet oder entsorgt werden muss.
Die Kosteneinsparungen durch Einsatz des Spülwasser-Recycling-Systems ermöglichen schon nach ca. 4,9 Jahren eine Amortisation der Investitionskosten und damit einen Return-on Investment.
Das Spülwasser-Recycling-System ist in zwei Varianten verfügbar - stand-alone und elektrisch integriert. Beide Varianten werden im Verfahrbereich des Mischkopfs installiert und können für Misch- und Dosieranlagen mit Linearrobotern LR-HD, LR-HE plus oder 6-Achsrobotern nachträglich als Option bestellt werden (nicht für 3E- und SMART-Systeme).
Sonderhoff Spülwasser-Recycling-System
Vergleich der Stand-Alone-Variante und der elektrisch integrierten Variante
Der Prozessablauf des Spülwasser-Recycling-Systems
Die Reinigung der Mischkammer im Mischkopf der DM 50x Dosiermaschine erfolgt mit Hilfe der ökologischen Hochdruckwasserspülung (HDW), die, in Abhängigkeit der Mischkammergröße und des eingesetzten Materials, pro Reinigungszyklus ca. 2 x 200 ml Leitungswasser verwendet. Dies geschieht durch das Einspritzen von Wasser in die Mischkammer mit einem justierbar hohen Druck zwischen 80 und 140 bar, so dass die Oberflächen in der Mischkammer von Materialanhaftungen mechanisch gereinigt werden.
Der Prozesslablauf des Spülwasser-Recycling-Systems zur Reinigung des Prozesswassers für die Hochdruckwasserspülung beginnt mit dem Befüllen des 25 Liter fassenden Prozesswassertanks (1) mit Leitungswasser plus Glycol 4 %. Von dort wird das Wasser angesaugt und über einen Schlauch für die Hochdruckwasserspülung der Mischkammer im Mischkopf zur Verfügung gestellt.
Das für diese Hochdruckreinigung genutzte Spülwasser wird durch die Mischkopfdüse in den Spülwassertank (2) geleitet. Dort werden grobe Verunreinigungen aus dem Spülvorgang der Mischkammer in der ersten Filterstufe durch einen Grobfilter 50 µm (3) geleitet und herausgefiltert.
Erreicht der Wasserstand im Spülwassertank (2) nach mehreren Spülvorgängen eine bestimmte Höhe, wird durch den integrierten Schwim- mer das Rollenhebelventil ausgelöst und die pneumatische Membranpumpe (4) aktiviert.
In Folge wird das Spülwasser durch die zweite Filterstufe mit einer Feinfilterpatrone 5 µm (5) erneut gereinigt und zurück in den Prozess- wassertank (1) gepumpt.
Das gefilterte Prozesswasser steht somit für mehrere weitere Spülzyklen zur Verfügung. Abhängig von der Anzahl der Spülvorgänge müssen die 25 Liter Frischwasser im neuen Spülwasser-Recycling-System ungefähr alle 2 Monate gewechselt werden.
Sinkt der Wasserpegel im Prozesswassertank unter ein Minimum-Level wird über eine optische und akustische Anzeige eine Warnung aus- gegeben.
Prozesswassertank
Prozesswassertank
Membranpumpe
Spülwassertank
Grobfilter
Feinfilterpatrone
Mischkopf Hochdruckwasserspülung
Prozesswassertank
Das fein gefilterte Spülwasser wird als gereinigtes Prozesswasser wieder in den Prozesswassertank gepumpt und steht dort für mehrere weitere Spülzyklen zur Verfü- gung.
Prozesswassertank
Der SRS-Prozess beginnt mit dem Befüllen des 25 Liter fassenden Prozesswassertanks. Von dort wird das Wasser angesaugt und über einen Schlauch für die Hochdruckwasserspülung der Mischkammer im Mischkopf zur Verfügung gestellt. Fällt der Wasserpegel im Prozesswassertank unter ein Minimum- Level aktiviert der Schwimmer (B) das Rollenhebelventil (A) und ein akustisches und optische Signal wird ausgegeben.
Membranpumpe
Erreicht der Wasserstand im Spülwassertank nach mehreren Spülvorgängen eine bestimmte Höhe, wird durch den integrierten Schwimmer das Rollenhebelventil ausge- löst und die pneumatische Membranpumpe aktiviert.
Spülwassertank
Das für die Hochdruckreinigung genutzte Spülwasser wird durch die Mischkopfdüse in den Spülwassertank geleitet.
Grobfilter
Grobe Verunreinigungen aus dem Spülvorgang der Mischkammer werden in der ersten Filterstufe durch einen 50 µm Grobfilter im Spülwassertank geleitet und herausgefiltert.
Feinfilterpatrone
Das grob gefilterte Spülwasser wird, aktiviert durch die Membranpumpe, zur zweiten Filterstufe geführt und dort mit einer 5 µm Feinfilterpatrone gereinigt.
Mischkopf Hochdruckwasserspülung
"Mit der ökologischen Hochdruckwasserspülung (HDW) wird die Mischkammer im Mischkopf durch das Einspritzen von Leitungswasser (pro Reinigungszyklus ca. 2 x 200 ml in Abhängigkeit der Mischkammergröße und des eingesetzten Materials) mit einem justierbar hohen Druck zwischen 80-140 bar von Materialanhaftungen mechanisch gereinigt.
Kosteneinsparung bei der Nutzung des Spülwasser-Recycling-Systems
Ausgangslage für den Arbeitsprozess des Kunden:
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Arbeitstage im Jahr (5 Tage pro Woche) |
253 |
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Schichten pro Tag |
2 |
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Spülzyklen pro Schicht |
20 |
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Wasser pro Spülzyklus |
400 ml |
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Entsorgungskosten pro Tonne |
800 € |
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ohne Spülwasser-Recycling-System | mit Spülwasser-Recycling-System |
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Wasserverbrauch / Jahr |
4.048 l | 120 l |
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Entsorgungskosten kontaminiertes Wasser (Liter) / Jahr |
3.200 l | |
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Entsorgungskosten kontaminiertes Wasser, Filter + Filterkuchen / Jahr |
96,00 € | |
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Kosten pro Frischwasser / Jahr |
12,15 € | 0,36 € |
|
Kosten Arbeitszeit / Jahr |
675 € | 180 € |
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Filter und Glycolzusatz Kauf |
60 € | |
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Summe |
3.887,15 € | 335,36 € |
|
Ersparnis / Jahr ( J) |
3.550,79 €/J |
FAQ SPÜLWASSER-RECYCLING-SYSTEM
Wie weit darf der Prozesswasserbehälter des Sonderhoff Spülwasser-Recycling-Systems maximal von der HDW entfernt sein (maximale Schlauchlänge)?
10 m
Mit welchen Robotern funktioniert das Spülwasser-Recycling-System stand alone/ elektrisch integriert?
6-Achsroboter, 3-Achs-Linearroboter LR-HD, LR HE plus
Mit welchen Robotern funktioniert das Spülwasser-Recycling-System SMART?
Nur mit der SMART Version der Dosiermaschine
Welche Varianten des Spülwasser-Recycling-Systems können mit unseren Dosiermaschinen kommunizieren bzw. von ihnen angesteuert werden?
a) Spülwasser-Recycling-System elektrisch integriert
b) Spülwasser-Recycling-System SMART
Kann das Spülwasser-Recycling-System mit unseren Dosiermaschinen kommunizieren bzw. von ihnen angesteuert werden?
Nein, es ist eine autarke Stand Alone Version ohne Sensorik oder SPS-Anschlüsse.
Mit welcher Chemie kann das Spülwasser-Recycling-System NICHT verwendet werden?
a. Wasserlösliche Kleb- und Dichtstoffe
b. Sehr niedrig viskose (<1000 mPas) Materialien mit hohem Isocyanat Anteil (>40%) (reagiert sehr schnell mit dem Wasser)
c. Gefüllte Materialien die nach der Dosierung/Vermischung noch sehr flüssig sind (<1000 mPas)
Wie muss das Spülwasser-Recycling-System stand alone / elektrisch integriert aufgestellt werden?
Das Spülwasser-Recycling-System ersetzt die normale Füllschussstation und muss so positioniert werden, dass die Reinigung mit HDW in den Spülwasserbehälter erfolgen kann und die Füllschüsse in den Füllschussbehälter (siehe Layout in der Betriebsanweisung).
Kann das Spülwasser-Recycling-System für bestehende Dosiermaschinen nachgerüstet werden?
In der Stand-alone-Version ja, in der Regel für HD, HE plus und 6-Achssysteme, wenn genügend Platz vorhanden ist (siehe Layout in der Betriebsanweisung).
Wie oft müssen die Filter gewechselt werden?
Das ist abhängig von der Frequenz der Spülzyklen und dem Mischkammervolumen. Es empfiehlt sich 1x pro Woche den Grobfilter zu überprüfen. Sobald das Umpumpen von Wasser vom Spülwassertank zum Prozesswassertank nicht mehr richtig funktioniert, muss spätestens der Feinfilter ausgetauscht werden. In der elektrisch integrierten Variante wird über das HMI eine Meldung zum Filterwechsel (Fein- und Grobfilter) angezeigt.
Wie oft muss frisches Wasser nachgefüllt werden?
Es empfiehlt sich, den Wasserstand in beiden Tanks einmal die Woche zu kontrollieren. Sollte der Wasserspiegel im Prozesswassertank weniger als die Hälfte der Füllmenge betragen bei gleichzeitig kaum noch Wasser im Spülwasserbehälter, muss Wasser nachgefüllt werden. Bei fast leerem Spülwassertank kann der Prozesswassertank bis zur Markierung der Maximalmenge aufgefüllt werden.
Was für Anschlüsse benötigt das Spülwasser-Recycling-System?
Nur Druckluft (max. 8 bar) und den Verbindungsschlauch für Wasser von Prozesswassertank zur HDW (siehe Fließschema im Handbuch).
Unter welchen Bedingungen kann das Spülwasser-Recycling-System nicht verwendet werden? (Ausschlusskriterien)
a. Siehe 5.
b. Dosiermaschine in 3E Zelle
c. HDW-Positionierung über 1m oberhalb Spülwasser-Recycling-System Minimum Wasserhöhe im Prozessbehälter (Ansaugleistung der HDW reicht dann nicht aus)
d. Abstand HDW zum Spülwasser-Recycling-System >8m
Ist das Spülwasser-Recycling-System höhenverstellbar?
Das Spülwasser-Recycling-System selbst ist nicht höhenverstellbar, aber der Einspritzstutzen kann mittels Rändelschraube um max. 100mm herausgezogen werden, um die Ausrichtung zum Dosierkopf zu erleichtern. Sollte das nicht ausreichen, müsste das Spülwasser-Recycling-System auf einem Podest platziert werden.
Ist das Spülwasser-Recycling-System mobil?
Nein, nachdem sie positioniert wurde, sollte sie am Boden mit Schwerlastankern fixiert werden.
Muss das Wasser im Spülwasser-Recycling-System ausgewechselt werden?
Ja, trotz Glykol-Zusatz kann es passieren, dass sich im Wasser auf Grund von Verunreinigungen Algen bilden oder es anderweitig „schlecht“ wird (fängt z.B. an zu stinken). Daher empfiehlt es sich das Wasser im kompletten System mindestens 3-4-mal im Jahr auszutauschen damit sich der Feinfilter nicht zusetzt.
Kann die Lautstärke des Akustiksignals für den Prozesswassertank verändert werden?
Ja, mittels der Drossel, die sich in der Nähe des Akustiksignals befindet, kann die Lautstärke angepasst werden.
Woran erkennt man, dass sich nicht mehr genügend Wasser im Prozesswassertank befindet?
Das optische und akustische Anzeige auf dem Gestell des Spülwasser-Recycling-Systems melden, wenn im Prozesswassertank zu wenig Wasser ist. Das optische Signal wird rot und durch das akustische Anzeige erfolgt ein Pfeifton (Lautstärke kann eingestellt werden). Bei den beiden elektrisch integrierten Varianten gibt es eine Warnmeldung über das HMI der Dosiermaschine.
