VERPACKEN-AKTUELL

Fraunhofer AVV

Versuchsstände demonstrieren innovative Technologien und Methoden

02. Mai 2011, von Susanna Stock

Partielle Vorwärmung beim Thermoformen - Kontaktheizer mit keramischen Heizschichten.

Quelle: Fraunhofer AVV

Auf dem Stand des VDMA zu Gast ist das Dresdner Fraunhofer AVV. Zu mehreren Themen wird an Versuchsständen erläutert, wie der aktuelle Stand der Erkenntnisse ist: Thermoformung, Bewegungstechnik und die hygienegerechte Gestaltung von Verarbeitungsprozessen.

Die Thermoformung nimmt einen hohen Stellenwert im Bereich der Verpackungsherstellung ein. Dabei ist die Erwärmung der Folie einer der für Qualität und Quantität des Prozesses entscheidenden Aspekte. Durch erste Untersuchungen konnte belegt werden, dass eine gezielte Optimierung des Vorwärmprozesses ein großes Potenzial bezüglich der Minimierung des Ressourceneinsatzes und damit der Effizienz des Verfahrens eröffnet. Mit dem Thermoformversuchsstand präsentieren die Dresnder hierzu das am Fraunhofer AVV entwickelte und patentierte Verfahren der »Partiellen Vorwärmung beim Thermoformen«. Dieses Verfahren zielt auf die lokal definierte Erwärmung der Kunststofffolie mittels Kontakterwärmung. Durch den Einsatz einer neuen Generation von Kontaktheizern, basierend auf keramischen Heizschichten, ist es möglich, nur über die Variation der Temperaturverteilung innerhalb des zu formenden Bereiches die Formbarkeit und somit die Wanddickenverteilung der Formkörper zu beeinflussen. Neben der Steigerung der energetischen Effizienz des Vorwärmprozesses dank definierter Energieeinleitung zählt die Optimierung der Wanddickenverteilung durch ein individuell angepasstes Temperaturprofil im Packstoff zu den Vorteilen des Verfahrens.

Demonstrator für Bewegungstechnik

Mit einem Versuchstand für Bewegungstechnik zeigt das Fraunhofer AVV anhand des schnellen Handlings stückiger Produkte, welche Möglichkeiten der Einsatz moderner Simulationstechnik hier bietet.

Quelle: Fraunhofer AVV

Die Bewegungstechnik wird zunehmend durch sehr variable Roboter bzw. Handhabungsgeräte dominiert. Deren universelle Struktur begrenzt aber in der Regel Ausbringung, Energieeffizienz und Bewegungsgüte im Zusammenhang mit hoher Dynamik. Insbesondere im Spannungsfeld von Struktur und Bewegungsvorgaben liegt daher noch Entwicklungspotential.

Mit einem Versuchstand für Bewegungstechnik zeigt das Fraunhofer AVV anhand des schnellen Handlings stückiger Produkte, welche Möglichkeiten der Einsatz moderner Simulationstechnik hier bietet. Für eine repräsentative Bewegungsaufgabe wird anhand einer Standard-Deltakinematik sowie anhand einer strukturoptimierten Deltakinematik dargestellt, welche Quantität in einer systematischen Struktursuche liegt, mit welchen Mitteln diese erreichbar ist und welche Vorteile damit erzielt werden können.

Hygienegerechte Gestaltung des Verarbeitungsprozesses

Ein zunehmender Teil von modernen Verarbeitungsmaschinen wird im Lebensmittel- und Pharmabereich mit automatischen Sprühreinigungssystemen ausgeliefert. Mit diesen sollen hygienische Risiken sinken und die Reinigungseffizienz steigen.

Behälterreinigung mit Sprühkugel.

Quelle: Fraunhofer AVV

Um bei der Reinigung die geforderte rückstandsfreie Entfernung von Kontaminationen erreichen zu können, müssen automatische Sprühsysteme so ausgelegt sein, dass auf den Maschinenoberflächen keine Sprühschatten entstehen. Dies sind Bereiche, die nicht von den Sprühstrahlen des Reinigungssystems erfasst werden. Das in Zusammenarbeit von Fraunhofer AVV und TU Dresden erarbeitete Exponat "Sprühschattendemonstrator" zeigt die Entstehung von Sprühschatten und deren negativen Auswirkungen auf das Reinigungsergebnis. In diesem Kontext wird der derzeitige Entwicklungsstand einer Software zur Sprühschattensimulation (Überprüfung der reinigungsgerechten Konstruktion) vorgestellt. Mit dieser Software kann die Auslegung und Optimierung von Sprühreinigungssystemen schon während des konstruktiven Entwicklungsprozesses anhand von 3D - Konstruktionsdaten erfolgen. Aufwendige und kostspielige Anpassungen an fertiggestellten Anlagen werden so auf ein Minimum reduziert

Festakte und Nachwuchsförderung

Im Rahmen der Messe soll auch die Tradition fortgeführt werden, besonders herausragende Leistungen der Nachwuchswissenschaftler zu honorieren. Auch in diesem Jahr lädt Fraunhofer AVV zur feierlichen Verleihung des Otto-Hänsel-Preises ein.

Dieser Preis geht seit 2001 an den besten Absolventen bzw. die beste Absolventin der Studienrichtung Verarbeitungsmaschinen/ Verarbeitungstechnik der TU Dresden. Danach wird, nun schon zum dritten Mal in Folge, der Hygienic-Study-Award verliehen. Dieser Preis wurde von dem Informations-und Kommunikationsportal www.hygienic-processing.com ins Leben gerufen. Honoriert werden herausragende, innovative und qualitativ hochwertige Studien-, Diplom-, Bachelor- sowie Masterarbeiten auf dem Gebiet der hygienegerechten Gestaltung von Maschinen und Anlagen, dem optimale Einsatz von Werkstoffen und Werkstoffoberflächen unter hygienischen Aspekten sowie der Reinigung und der Packstoff- und Packmittelentkeimung.

Die Preisverleihungen finden am Donnerstag, 12. Mai 2011 um 16 Uhr in der "International Internet Lounge" im Messe-Center statt. An der Preisverleihung werden, neben Dr. Ralph-Otto Hänsel und Richard Clemens (VDMA), weitere prominente Vertreter der EHEDG und anderer Verbände sowie führender Unternehmen teilnehmen.

(st)