Umweltfreundlich und ressourcensparend zu lackieren bei gleichzeitiger Produktionssteigerung, das erfordert den Einsatz neuer, beziehungsweise die intelligente Kombination patentierter Technologien und Verfahrensweisen. Für den Türenhersteller Garant hat Venjakob als Generalunternehmer eine Türenlackieranlage geschaffen, die auf ein neues Umluftverfahren mit modernsten Spritztechnologien setzt.
Im thüringischen Garant-Werk, Amt Wachsenburg, verließen im Jahr 2021 rund 800.000 Türen und 700.000 Zargen die Produktionshallen, um den Weg in den Groß- und Fachhandel zu finden. Zukünftig sollen es noch mehr werden. Dafür wurde eine neue automatisierte "Fertigungsstraße Spritzroboter" mit modernsten Technologien zur energieeffizienten Produktion in Auftrag gegeben. Das Ziel: eine Produktionssteigerung, die bis zum Jahr 2030 die Kapazitäten absichert, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen. Da Venjakob als bekannter Hersteller für die Oberflächenveredelung in der Möbelindustrie bereits im Jahr 2020 für Garant eine Roboterzelle in eine vorhandene Lackierstraße erfolgreich integriert hatte, wurde das Unternehmen auch für dieses komplexe Projekt angefragt.
Umluftbetrieb an sich nichts Neues
Eine Türenlackieranlage im Umluftbetrieb zu betreiben, das ist für Venjakob an sich nichts Neues. Immerhin lässt sich durch den Einsatz von Umluft viel Heizenergie einsparen. Diese würde jedoch in hohem Maße benötigt, wenn man die von außen eintretende Frischluft auf die, für den Lackierprozess benötigte Temperatur bringen will. "Zudem hätte man beim Einsatz von Wasserlacken, wie es bei Garant der Fall ist, den Umluftstrom kühlen müssen, da sich dieser immer weiter erwärmt, was für den Lackierprozess nicht günstig ist. Diese Kühlung hätte zusätzliche Energie verbraucht", erläutert Christian Streit, Geschäftsbereichsleiter für Holz- und Baustoffanlagen bei Venjakob. Die Lösung liegt nun in der Kombination zwischen Umlufttechnik und einer speziellen Luftaufbereitungsanlage zur Luftbefeuchtung. "Mit dem Befeuchtungssystem nutzen wir die Verdunstungskälte und kühlen sozusagen den Luftstrom bei gleichzeitiger Befeuchtung. Durch den Einsatz dieses kombinierten Verfahrens aus moderner Umlufttechnik und innovativer Luftaufbereitungstechnik von einem darauf spezialisierten Partnerunternehmen werden enorme Energieeinsparungen erzielt", betont Christian Streit. Das kombinierte Umluftsystem wurde zudem so konstruiert, dass neben der Lackierkabine auch der 10-Etagentrockner mit der befeuchteten Luft versorgt wird. "Dadurch können wir auf einen separaten Wasserkreislauf zur Befeuchtung verzichten, um die gewünschte Oberflächenqualität zu erreichen", sagt Dirk Wöllner, Werkleiter von Garant.
Einsparung zusätzlicher Ressourcen
Doch nicht nur Heizenergie und CO2-Ausstoß werden durch das neue System reduziert. "Auch die Schadstoffbelastung im Abwasser geht gegen Null. Das, aus der Luftaufbereitungsanlage abgeführte Wasser enthält lediglich Tonpartikel, keine Schadstoffe mehr", erläutert Thomas Heinze, der zuständige Projektingenieur von Garant. Der wasserbasierte UV-Lack wird mit den automatischen AirCoat-Pistolen des Oberflächenspezialisten Wagner appliziert. Insgesamt werden sechs Pistolen eingesetzt: vier Pistolen für die Flächen und senkrechten Kanten und zwei weitere Pistolen für die obere und untere Kante. Die Pistolen sind leicht und kompakt und sorgen durch das spezielle Design der Luftkanäle für eine feine Zerstäubung und geringen Overspray. In Kombination mit der hohen Luftfeuchtigkeit wird der Auftragswirkungsgrad erhöht und weniger Lack verbraucht. Auch der Filterverbrauch für die Reinigung wird um 30 % bis 50 % reduziert", hebt Christian Streit hervor.
Integriertes Lackrückgewinnungssystem
Eine weitere Technologie, die zu hoher Nachhaltigkeit führt, ist das integrierte Lackrückgewinnungssystem von Venjakob. Es besteht aus einem patentierten V-Band und ermöglicht dem Betreiber, das Overspray vom Gurtband zu 90 % zurückzugewinnen. "Das geht ziemlich flott", sagt Christian Streit. Das System führt den zurückgewonnenen Lack ohne nennenswerte Antrocknungsverluste in einen zentralen Farbeimer zurück. Der Lack kann ohne Qualitätsverluste direkt wieder verwendet werden. "Damit ergeben sich beim eingesetzten Lack Einsparpotenziale von ca. 30 % gegenüber anderen Rückgewinnungssystemen", hebt Streit hervor.
Schnelle Farbwechsel, einfache Reinigung
Für die Farbversorgung kommen vier Hochdruck-Doppelmembranpumpen von Wagner zum Einsatz. Zu jeder Pumpe gehört ein HD-Filter sowie eine Wandhalterung, die eine waagerechte Montage der Pumpe erlaubt. Im Vergleich zu normalen Kolbenpumpen sorgt die spezielle Technologie der Cobra-Pumpen in Verbindung mit dem kleinen Hubraum für eine äußerst geringe Pulsation und einen gleichmäßigen Materialfluss. Diese Eigenschaften tragen zu perfekten Beschichtungsergebnissen bei. Weitere Vorteile sind schnelle Farbwechsel und eine einfache Reinigung.
Spritzpistolen sparen Barcode aus
Bei Garant zeigt man sich sehr zufrieden. "Die Oberflächenqualität ist bestens. Bereits bei Inbetriebnahme der Anlage hatten wir bessere Ergebnisse als bei der Altanlage. Und das ohne prozessuale Anpassungen und Feintuning", sagt Dirk Wöllner. Eine weitere wichtige Anforderung war die durchgehende Erkennbarkeit des an der Türfußseite angebrachten Barcodes. Das heißt, dieser musste vor Farbnebel geschützt werden, damit er im weiteren Bearbeitungsprozess ausgelesen werden kann. Bisher wurde der Barcode manuell abgeklebt und später der Schutzstreifen wieder abgenommen. Bei der neuen Venjakob-Anlage gab es eine bessere Lösung: die Spritzpistolen konnten so präzise eingestellt werden, dass der Barcode bei der Lackierung ausgespart wird.
Fazit: Die neue Türlackieranlage für Garant, in der Türen im Durchlauf lackiert werden, ist in ihrer gesamten Planung und Umsetzung auf die Schonung der Umwelt und die Einsparung von Ressourcen ausgelegt. Durch innovative Verfahren und bewährte Technologien kann die Energiebilanz pro produzierter Einheit gesenkt werden. "In der Trocknungstechnik wird die Bilanz mit steigender Produktionskapazität immer besser. Wobei aufgrund der Gesamtproduktion im Werk die Anlage noch nicht voll ausgelastet ist", sagt Wöllner. Damit bleibt, wie von Garant gewünscht, noch Luft nach oben ...
Im thüringischen Garant-Werk, Amt Wachsenburg, verließen im Jahr 2021 rund 800.000 Türen und 700.000 Zargen die Produktionshallen, um den Weg in den Groß- und Fachhandel zu finden. Zukünftig sollen es noch mehr werden. Dafür wurde eine neue automatisierte "Fertigungsstraße Spritzroboter" mit modernsten Technologien zur energieeffizienten Produktion in Auftrag gegeben. Das Ziel: eine Produktionssteigerung, die bis zum Jahr 2030 die Kapazitäten absichert, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen. Da Venjakob als bekannter Hersteller für die Oberflächenveredelung in der Möbelindustrie bereits im Jahr 2020 für Garant eine Roboterzelle in eine vorhandene Lackierstraße erfolgreich integriert hatte, wurde das Unternehmen auch für dieses komplexe Projekt angefragt.
Umluftbetrieb an sich nichts Neues
Eine Türenlackieranlage im Umluftbetrieb zu betreiben, das ist für Venjakob an sich nichts Neues. Immerhin lässt sich durch den Einsatz von Umluft viel Heizenergie einsparen. Diese würde jedoch in hohem Maße benötigt, wenn man die von außen eintretende Frischluft auf die, für den Lackierprozess benötigte Temperatur bringen will. "Zudem hätte man beim Einsatz von Wasserlacken, wie es bei Garant der Fall ist, den Umluftstrom kühlen müssen, da sich dieser immer weiter erwärmt, was für den Lackierprozess nicht günstig ist. Diese Kühlung hätte zusätzliche Energie verbraucht", erläutert Christian Streit, Geschäftsbereichsleiter für Holz- und Baustoffanlagen bei Venjakob. Die Lösung liegt nun in der Kombination zwischen Umlufttechnik und einer speziellen Luftaufbereitungsanlage zur Luftbefeuchtung. "Mit dem Befeuchtungssystem nutzen wir die Verdunstungskälte und kühlen sozusagen den Luftstrom bei gleichzeitiger Befeuchtung. Durch den Einsatz dieses kombinierten Verfahrens aus moderner Umlufttechnik und innovativer Luftaufbereitungstechnik von einem darauf spezialisierten Partnerunternehmen werden enorme Energieeinsparungen erzielt", betont Christian Streit. Das kombinierte Umluftsystem wurde zudem so konstruiert, dass neben der Lackierkabine auch der 10-Etagentrockner mit der befeuchteten Luft versorgt wird. "Dadurch können wir auf einen separaten Wasserkreislauf zur Befeuchtung verzichten, um die gewünschte Oberflächenqualität zu erreichen", sagt Dirk Wöllner, Werkleiter von Garant.
Einsparung zusätzlicher Ressourcen
Doch nicht nur Heizenergie und CO2-Ausstoß werden durch das neue System reduziert. "Auch die Schadstoffbelastung im Abwasser geht gegen Null. Das, aus der Luftaufbereitungsanlage abgeführte Wasser enthält lediglich Tonpartikel, keine Schadstoffe mehr", erläutert Thomas Heinze, der zuständige Projektingenieur von Garant. Der wasserbasierte UV-Lack wird mit den automatischen AirCoat-Pistolen des Oberflächenspezialisten Wagner appliziert. Insgesamt werden sechs Pistolen eingesetzt: vier Pistolen für die Flächen und senkrechten Kanten und zwei weitere Pistolen für die obere und untere Kante. Die Pistolen sind leicht und kompakt und sorgen durch das spezielle Design der Luftkanäle für eine feine Zerstäubung und geringen Overspray. In Kombination mit der hohen Luftfeuchtigkeit wird der Auftragswirkungsgrad erhöht und weniger Lack verbraucht. Auch der Filterverbrauch für die Reinigung wird um 30 % bis 50 % reduziert", hebt Christian Streit hervor.
Integriertes Lackrückgewinnungssystem
Eine weitere Technologie, die zu hoher Nachhaltigkeit führt, ist das integrierte Lackrückgewinnungssystem von Venjakob. Es besteht aus einem patentierten V-Band und ermöglicht dem Betreiber, das Overspray vom Gurtband zu 90 % zurückzugewinnen. "Das geht ziemlich flott", sagt Christian Streit. Das System führt den zurückgewonnenen Lack ohne nennenswerte Antrocknungsverluste in einen zentralen Farbeimer zurück. Der Lack kann ohne Qualitätsverluste direkt wieder verwendet werden. "Damit ergeben sich beim eingesetzten Lack Einsparpotenziale von ca. 30 % gegenüber anderen Rückgewinnungssystemen", hebt Streit hervor.
Schnelle Farbwechsel, einfache Reinigung
Für die Farbversorgung kommen vier Hochdruck-Doppelmembranpumpen von Wagner zum Einsatz. Zu jeder Pumpe gehört ein HD-Filter sowie eine Wandhalterung, die eine waagerechte Montage der Pumpe erlaubt. Im Vergleich zu normalen Kolbenpumpen sorgt die spezielle Technologie der Cobra-Pumpen in Verbindung mit dem kleinen Hubraum für eine äußerst geringe Pulsation und einen gleichmäßigen Materialfluss. Diese Eigenschaften tragen zu perfekten Beschichtungsergebnissen bei. Weitere Vorteile sind schnelle Farbwechsel und eine einfache Reinigung.
Spritzpistolen sparen Barcode aus
Bei Garant zeigt man sich sehr zufrieden. "Die Oberflächenqualität ist bestens. Bereits bei Inbetriebnahme der Anlage hatten wir bessere Ergebnisse als bei der Altanlage. Und das ohne prozessuale Anpassungen und Feintuning", sagt Dirk Wöllner. Eine weitere wichtige Anforderung war die durchgehende Erkennbarkeit des an der Türfußseite angebrachten Barcodes. Das heißt, dieser musste vor Farbnebel geschützt werden, damit er im weiteren Bearbeitungsprozess ausgelesen werden kann. Bisher wurde der Barcode manuell abgeklebt und später der Schutzstreifen wieder abgenommen. Bei der neuen Venjakob-Anlage gab es eine bessere Lösung: die Spritzpistolen konnten so präzise eingestellt werden, dass der Barcode bei der Lackierung ausgespart wird.
Fazit: Die neue Türlackieranlage für Garant, in der Türen im Durchlauf lackiert werden, ist in ihrer gesamten Planung und Umsetzung auf die Schonung der Umwelt und die Einsparung von Ressourcen ausgelegt. Durch innovative Verfahren und bewährte Technologien kann die Energiebilanz pro produzierter Einheit gesenkt werden. "In der Trocknungstechnik wird die Bilanz mit steigender Produktionskapazität immer besser. Wobei aufgrund der Gesamtproduktion im Werk die Anlage noch nicht voll ausgelastet ist", sagt Wöllner. Damit bleibt, wie von Garant gewünscht, noch Luft nach oben ...
