Schlüssel zur Qualität

Technik

Die Herstellung von Lebensmittelverpackungsanlaren unterliegt ganz besonders strengen Regeln. Entsprechend anspruchsvoll sind die Anforderungen an die dafür eingesetzten Anlagen.

12. Oktober 2010

Die Krones AG ist weltweit größter Hersteller von Lebensmittelverpackungsanlagen; jede vierte Flasche auf der Welt wird von einer Krones-Anlage abgefüllt, etikettiert und verpackt.

Einer der Schlüsselfaktoren für die Krones-Qualität ist die stetige Investition in modernste Schweißtechnik. »Alles, was hier im Haus gebaut wird, muss geschweißt werden – und das in extrem hoher Qualität nach High-Purity-Standard«, lässt Frank Schimpf, Qualitätsinspektor im Flensburger Krones-Werk, wissen. »Zu diesem Zweck haben wir nahezu alle einschlägigen weltweiten Regelwerke zu einer eigenen Norm ›B+‹ harmonisiert.« Besonderes Augenmerk gilt den produktberührenden Anlagenteilen aus Edelstahl. Hier nimmt der Anteil des automatisierten WIG-Orbitalschweißens stetig zu. Krones setzt insbesondere auf Technik von Polysoude, Nantes.

Für keimfreie Produkte unabdingbar

Speziell die Fügeprozesse an den Edelstahl-Rohrverbindungen werden verstärkt durch Orbital-Schweißsysteme automatisiert, um vom traditionellen WIG wegzukommen. Dazu der Qualitätsinspektor: »Nur so ist die Krones-Qualität reproduzierbar herzustellen und eine hohe Wirtschaftlichkeit garantiert. Anlagen von Polysoude haben enormen Einfluss auf die Qualität, und nur das automatisierte Orbitalschweißen liefert die geforderten reinigungsgerechten, glatten Schweißnähte, mit einer Nahtwurzel, die bündig mit der Rohrinnenwand abschließt, einer minimalen Wärmeeinbringung mit geringster Oxidation. Hinzu kommen die unübertroffenen metallurgischen Eigenschaften der Orbital-Technik, die jede Norm erfüllen. Selbst unsere Hausnorm ›B+‹ meistern die Orbitalanlagen anstandslos – und die enthält alle Extremforderungen einer Vielzahl internationaler Vorschriften.«

Gutes Schweißen ist wie eine saubere Handschrift

Nicht immer kann eine Automation umgesetzt werden. Daher benötigt Krones auch weiterhin Fachkräfte, die von Hand hochwertige WIG-Nähte schweißen können. Diese Kräfte bildet Krones selbst aus. Dazu der Experte Axel Schwambach, Schweißaufsicht: »Im Betrieb fachlich gereiftes Personal schöpft Know-how von der erfahrenen Mannschaft und weiß damit, worauf es ankommt. Schweißen erfordert absolute Konzentration und Disziplin. Der Mitarbeiter muss in der Lage sein, seine maximale Leistung über Stunden abzurufen, die letzte Naht einer Schicht noch in hoher Qualität zu fertigen. Gutes Schweißen ist wie eine saubere Handschrift – jede Naht zeugt von der Gesamtqualität unserer Maschinen.«

Mit derart motivierten und geschulten Mitarbeitern lässt sich auch die Automation hervorragend vorantreiben. Heute sind in Flensburg vier Orbital-Schweißanlagen von Polysoude für das Fügen von Edelstahlrohren mit unterschiedlichen Durchmessern, Wandstärken und Längen verfügbar – mit offenen wie mit geschlossenen Schweißzangen. Offene Zangen vom Typ MU – kompakt und besonders für Rohr-Rohr-Verbindungen mittlerer Wandstärken geeignet; geschlossene vom Typ MW – für höchste Einschaltdauer und ebenfalls für Rohr-Rohr-Verbindungen; TS-Zangen zum Rohr-in-Boden-Schweißen von Röhren-Wärmetauschern.

Zu fügensind nach DIN 11850 zum Beispiel Chrom-Nickel-Stähle wie 1.4301 (ASTM 304) oder Chrom-Nickel-Molybdän-Stähle wie 1.4404 (ASTM 316L), zunehmend aber auch Duplex-Stahl 1.4462 (ASTM S31803). Von den 40 Schweißern haben 15 die Zusatzqualifikation zum Orbitalschweißen.

Nicht nur bei Krones standen erfahrene WIG-Handschweißer den mit Orbitaltechnik teil- oder vollautomatisierten Schweißabläufen skeptisch gegenüber: Mussten sie sich doch bislang nach dem Start des Schweißprogramms ›im Blindflug‹ üben. Sie hatten während des festgelegten Ablaufs keinerlei Einfluss mehr auf den Fügeprozess, wurden mit der fertigen Naht konfrontiert. Seit gut einem Jahr sorgt ein Novum unter den WIG-Orbital-Schweißsystemen für einen Meinungsumschwung unter den Flensburger Schweißern: Da eine weitere Stromquelle zu den bisherigen Polysoude-Typen PS164 (tragbarer ›Alleskönner‹ mit integrierter Istwert-Erfassung) und PS 406 (Hochleistungs-Stromquelle für reduzierte Wärmeeinbringung) angeschafft werden sollte, wurde zunächst mit mehreren Anbietern gesprochen. Den Zuschlag erhielt wiederum Polysoude mit seiner brandneuen Stromquelle P4.

Qualitätsinspektor Schimpf zu dieser Entscheidung: »Einen ersten Eindruck von den besonderen Möglichkeiten der neuen Maschine erhielten wir bereits während des High-Purity-Industry-Symposiums 2007 in Nantes,; auf der Tube sahen wir die Anlage in Aktion und waren nach Probeschweißungen hier im Werk schnell überzeugt. Das Bedien- und Steuerungskonzept ist unübertroffen: Die Anlage mit ihrem Touchscreen als Mensch-Maschinen-Schnittstelle (MMS) gibt unseren Schweißern das ›Erleben‹ des Fügeprozesses zurück. Wie beim Handschweißen beobachtet er sein Schmelzbad und weiß genau, wie er modulieren muss. Nachdem alle Bediener ihre anfängliche Skepsis gegenüber dem neuen Schweißsystem schnell abgelegt haben, wollen sie nur noch mit der P4 schweißen.«

Der Schweißfachmann Schwambach kann dem neuen Schweißsystem noch weitere Vorteile abgewinnen: »Wir verfügen in der Maschine über ein Programmangebot, mit dessen Hilfe wir allein durch die Eingabe von Nennweite, Materialstärke, Materialart, Strom eine vorläufige Schweißanweisung (pWPS = preliminary Welding Procedure Specification) erstellen können. So erstellte Schweißungen und pWPS haben bisher jeder Verfahrensprüfung unabhängiger Prüfstellen entsprochen. Alle pWPS konnten in Schweißanweisungen WPS übernommen werden. Die von allen Regelwerken gestellten Qualitätsanforderungen sind jederzeit reproduktionssicher abrufbar.« Seinem Schweißsystemlieferanten macht Schwambach ein zusätzliches Kompliment: »Polysoude ist ein beeindruckender Partner, der auf Anfrage prompt reagiert. Diese Eigenschaft, gepaart mit der Innovations-Führerschaft in der Orbital-Schweißtechnik, kommt einer zukunftsorientierten Partnerschaft sehr entgegen.«

Fürstliches Protokoll

Beide Flensburger Führungskräfte sind sich auch in der Bewertung der Möglichkeiten der P4 zur Dokumentation des Fügeprozesses einig: »Gegenüber herkömmlichen Geräten ist das Führen des Protokolls und dessen Aussagekraft nahezu fürstlich«. Und dass die Dokumentation mit der Wirklichkeit Hand in Hand geht, zeigen Röntgen- wie zerstörende Prüfungen: Es gab noch keine einzige Beanstandung, dies bei über 100000 Schweißnähten pro Jahr.

Dieter Schnee Freier Fachjournalist aus Frankfurt

Erschienen in Ausgabe: 05/2010