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Jul 08, 2023

Die Form der kommenden Dinge

Von der Nachfrage nach Getränkepads und Skin-Packungen bis hin zum Bedarf an Maximum

Von der Nachfrage nach Getränkepads und Skin-Verpackungen bis hin zum Bedarf an maximaler Flexibilität findet Lynda Searby heraus, welche Trends die Thermoformlinien der Zukunft prägen.

Zwei innovative thermogeformte Verpackungsformate sorgen für Aufsehen im Meer aus Standardschalen, -töpfen und -bechern. Das eine ist eine Skin-Verpackung für Proteine, das andere sind Pads für Kaffee.

„Die Einführung von Skin-Verpackungen in den meisten großen Proteingruppen hat in Großbritannien in den letzten Jahren dramatisch zugenommen, und das hat sich auch im Jahr 2016 fortgesetzt.“

Darüber hinaus deuten alle aktuellen Indikatoren darauf hin, dass sich dieser Trend auch im Jahr 2017 fortsetzen wird“, sagt Phil Crozier, Außendienstleiter beim Thermoformanlagenriesen Multivac.

Er führt den Aufstieg der Skin-Verpackung auf die Fähigkeit des Formats zurück, „das Produkt mit großer Wirkung zu präsentieren … und eine hervorragende Optik, weniger Abfall im Geschäft und eine robustere Verpackung zum Schutz des Produkts zu bieten“.

Multivac bietet eine Reihe von Geräten für diese Anwendung an, vom Einstiegsmodell R105MF bis zum Großseriengerät R575MF, mit Preisen und Durchsatz, die für alle Produkte, Anwendungen und Budgets geeignet sind. Das Unternehmen verfügt außerdem über temperatur- und hygienekontrollierte Produktentwicklungsanlagen, die zur Herstellung von Konzept- und Musterpackungen genutzt werden können, um das Interesse von Kunden und Verbrauchern zu ermitteln.

Die Beobachtungen von Multivac werden durch Leeds Vacuum Formers gestützt, einen Thermoformer aus West Yorkshire mit einer Flotte von fünf Maschinen und einem Umsatz von 6 Millionen Pfund.

Nigel Coates, der Geschäftsführer des Unternehmens, sagt: „Der Einsatz von Vakuum-Skin-Verpackungen (VSP) als Alternative zur Schutzatmosphärenverpackung nimmt weiter zu, da Fortschritte bei VSP-Materialien und -Verarbeitung den Prozess immer besser machen, sowohl im Hinblick auf die Produktqualität als auch.“ Kosteneffektivität."

Der Trend zur „Pod“-Verpackung für Heißgetränke wird von Engelmann & Buckham, dem deutschen Thermoformer-Hersteller Gabler, im Vereinigten Königreich verfolgt.

„Kaffeepads aus drei-, fünf- oder siebenschichtigem PP werden immer beliebter“, bemerkt Hugh Morris, Direktor bei Engelmann & Buckham.

Er sagt, Gabler verfüge über besondere Expertise im Thermoformen von Kleinteilen – seine Maschinen würden beispielsweise in Korea zur Herstellung von PET-Bechern für den Ausschank von Abendmahlswein eingesetzt.

Getränkekapseln können auf allen Gabler-Thermoformern hergestellt werden, von den kleinsten Maschinen bis hin zum M100-Modell, das im Oktober auf der K-Messe vorgestellt wurde.

Während diese beiden Formate im Trend liegen, suchen Anwender von Thermoformern nach Maschinen, die ihnen die Flexibilität bieten, eine Reihe von Verpackungsformaten zu produzieren – ein Punkt, der vom Produktmanager von Ulma Packaging, Alistair Cook, hervorgehoben wird.

„Von Ulma wird größtmögliche Flexibilität und die Möglichkeit verlangt, verschiedene Materialien auf derselben Maschine verarbeiten zu können“, sagt er.

Reaktionsfähigkeit wichtig

Flexibilität ist bei Leeds Vacuum Formers zweifellos das A und O, wo die Reaktionsfähigkeit auf kürzere Vorlaufzeiten immer wichtiger wird.

„In den letzten Jahren haben wir einen wachsenden Bedarf an kürzeren Produktionsdurchlaufzeiten festgestellt – vor allem bei neuen Kunden. Dies führt zu der Notwendigkeit, die Werkzeugbestückung zu vereinfachen und Werkzeugwechsel weitaus häufiger durchzuführen, was beides eine größere Flexibilität bei der Maschinenkonstruktion erfordert.“ ", sagt Nigel Coates.

Bei Flexibilität geht es auch darum, Kleinauflagen kostengünstig produzieren zu können. Obwohl Leeds Vacuum Formers berichtet, dass mit dem Wachstum des Unternehmens tendenziell auch die Mengenanforderungen seiner Kunden steigen, ist sich Coates der Notwendigkeit bewusst, flexibel zu bleiben, um auf Anforderungen für kleinere Chargenmengen reagieren zu können.

„Die Gründe für diese kleineren Chargen können vielfältig sein – von Kunden, die den Markt mit einer begrenzten Auflage testen, bis hin zur Aufstockung einer bestehenden Charge, wenn die Verkäufe die Erwartungen übertroffen haben“, sagt er. „Aber was auch immer der Grund sein mag, es ist wichtig, dass die Produktion von Kleinserien kosteneffizient abgewickelt werden kann, und die immer einfachere Maschineneinrichtung ist ein wesentlicher Faktor dafür, dass uns dies gelingt.“

Konstrukteure von Thermoformanlagen reagieren auf diesen Ruf nach mehr Flexibilität mit Konstruktionen, die schnelle und effiziente Umrüstungen ermöglichen. Multivac bietet beispielsweise bei allen seinen Thermoformmaschinen eine Reihe von Flexibilitätsoptionen an, von der traditionellen Vario-Matrizenkonstruktion über Schubladensysteme bis hin zu Tandem- und sogar dreifach montierten Matrizensätzen.

„Das Aufkommen von Schubladensystemen hat sich als besonders gefragt erwiesen, da unsere Kunden einen einfachen und schnellen Wechsel der Packungsgröße wünschen. Dieses System verkürzt die Umrüstzeit von einer Packungsgröße zur nächsten typischerweise um bis zu 75 %“, sagt Crozier.

Es gibt zahlreiche andere Möglichkeiten, in denen Thermoformer in letzter Zeit Fortschritte gemacht haben; Coates sagt, dass es in jüngster Zeit größere Fortschritte gegeben habe als jemals zuvor, seit er Ende der 1980er Jahre in der Branche zu arbeiten begann.

„Wir haben durch die Reduzierung der Zykluszeit erhebliche Produktivitätssteigerungen, eine verbesserte Qualitätskonsistenz durch eine genauere Steuerung der Maschinenfunktionen, was zu einer konstanten Reproduzierbarkeit der Formteile führt, und eine Senkung der Betriebskosten durch verschiedene Maßnahmen festgestellt.“ Dazu gehören eine effizientere Heizung und der Ersatz teurer pneumatischer Antriebe durch Servoantriebsmotoren“, sagt er.

Auch der computergestützte Unterricht ist in den Vordergrund gerückt, und Leeds Vacuum Formers hat festgestellt, dass er definitiv seine Vorteile hat.

„Dadurch können grundlegende Einstellfunktionen von Maschinenbedienern und nicht von qualifizierten Maschineneinrichtern erlernt und ausgeführt werden, sodass sie sich auf anspruchsvollere Aufgaben konzentrieren können“, sagt Coates.

Multivac sagt, dass sein Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt darauf liegt, Kunden dabei zu helfen, den Energieverbrauch und die Ausfallzeiten zu reduzieren und gleichzeitig die Flexibilität zu erhöhen. Zu diesem Zweck umfassten die jüngsten Entwicklungen der Konstruktionsabteilungen Fortschritte bei der Verwendung von Servomotor-Hebeeinheiten, elektrischen Geräten, neuen Schneidsystemen und Antrieben mit höherer Effizienz.

„Der Wechsel von kostspieligen und mühsamen pneumatischen Systemen zu elektrischen Hebesystemen hat beispielsweise dem Endverbraucher viele Vorteile gebracht: die Möglichkeit, eine größere Vielfalt an Folienstärken zu verarbeiten, schnellere Taktgeschwindigkeiten, höhere Schließkräfte und größere Zuverlässigkeit“, sagt Crozier .

Laut Multivac wird der Fokus in Zukunft auf zwei Schwerpunkten liegen: technische Innovationen und Verpackungsinnovationen.

„Unsere technischen Innovationen werden zu noch höherer Effizienz, geringeren Energiekosten und erhöhter Produktionsflexibilität führen. Unsere Verpackungsinnovationen werden neue Verpackungsarten und -materialien bieten, mit denen unsere Kunden ihren eigenen Marktanteil erhöhen können“, sagt Crozier.

Gabler hat die Zyklusraten durch eine Funktion namens „Speed ​​Flow“ erhöht, die das Luftvolumen wesentlich erhöht, und auf die Nachfrage nach mehr Stapeloptionen reagiert, wie z. B. umgekehrtes Stapeln und AB-Stapelung für Anti-Nesting.

Mit Blick auf die Zukunft prognostiziert Morris, dass „schnellere Zyklusraten, geringerer Energieverbrauch, bessere Stapeltechnologie und bessere Steuerungen – einschließlich intuitiver Touchpanel-HMI-Visualisierung“ zu den Innovationen gehören werden, die die Thermoformlinien der Zukunft prägen werden.

Auf die Frage nach künftigen Innovationen aus Anwendersicht geht Nigel Coates ein, der sagt, er erwarte, dass In-Mould-Labeling – das beim Spritzgießen bereits üblich sei – auch auf Thermoformmaschinen angeboten werde.

Er hält es auch für wahrscheinlich, dass kameragestützte Qualitätssicherungssysteme in der Thermoformung eingeführt werden, da sie auch in anderen Industriebereichen weit verbreitet sind. Und auf seiner „Wunschliste“ stehen Universalwerkzeuge.

„Aus Sicht eines Verarbeiters bedeutet die Tatsache, dass verschiedene Maschinenhersteller unterschiedliche Werkzeuge verwenden, dass es sehr schwierig ist, Werkzeuge von einem Maschinentyp auf einen anderen zu übertragen. Dies kann zwar funktionieren, indem man einen Verarbeiter an einen bestimmten Maschinenhersteller bindet, hat aber keinen Einfluss darauf „Wir helfen diesem Unternehmen hinsichtlich seiner Flexibilität. Es wäre von erheblichem Nutzen, einen Weg zu finden, dieses Problem anzugehen“, sagt er.

Neue Ausrüstung: Thermoformen, Spritzgießen und Blasformen

Multivac hat ein neues Thermoformer-Modell für geschnittenes gekochtes Fleisch und Käse mit einer Packungstiefe von 40 mm oder weniger eingeführt. Basierend auf der R2x5-Serie des Unternehmens soll der neue R235 ein beeindruckendes Preis-Leistungs-Verhältnis bieten. Eine weitere Entwicklung von Multivac verspricht mit dem R 085 „e-concept“ zusätzliche Energieeffizienz bei der kleinsten Maschine im Portfolio des Unternehmens. Durch den Einsatz eines integrierten Umlaufkühlers, den Verzicht auf Druckluft und den Einsatz elektrischer Systeme anstelle von Pneumatik soll eine Energieeinsparung von bis zu 30 % möglich sein.

Auf der K 2016 wurde ein neues System zur Herstellung von Spezialverschlüssen von Husky eingeführt. Bei HyperSync handelt es sich um ein synchronisiertes System mit Form, Maschine, Heißkanal und Hilfsgeräten, die so konzipiert sind, dass sie zusammenarbeiten, um schnellere Zykluszeiten bei geringeren Gesamtkosten der Teile zu ermöglichen. Auch das neue HyCap 4-System von Husky zum Hochleistungsformen von Getränkeverschlüssen wurde auf der Messe erstmals vorgestellt. Dieses neueste Modell ist die vierte Generation der HyCAP-Maschinen und verfügt über ein neu gestaltetes HMI, eine neue Funktion zur Teileauswurfunterstützung, um einen gleichmäßigen freien Fall der Verschlüsse bei den schnellsten Zyklen sicherzustellen, und eine sensorgesteuerte Formausrichtung zur Reduzierung des Formverschleißes. Es soll außerdem den Energieverbrauch im Vergleich zum System der vorherigen Generation um bis zu 40 % senken.

Krones bietet über den Krones Lifecycle Service neue Upgrades für die Heizungen seiner Blasformmaschinen der Serien Contiform S und H an. Durch die Aufrüstung des „energieoptimierten Heizgehäuses“ kann der Energieverbrauch durch eine verbesserte Wärmedurchdringung der Vorformlinge um 10–15 % gesenkt werden, während „einstellbare Emitter-Stützpaare für Heizgehäuse“ die für den Heizvorgang erforderliche Energiemenge reduzieren.

Der Thermoformspezialist Gabler, in Großbritannien vertreten durch Engelmann & Buckham, nutzte die K 2016 als Startrampe für einen neuen Thermoformer mit Kippwerkzeug. Die M100 fertigt PP-Becher mit Dichtrand und einem Durchmesser von 70,5 mm in einem 84-fach Werkzeug. Es verfügt über eine Reverse-Stacker-Automatisierung, das SpeedFlow-Formluftsystem von Gabler sowie eine größere Formfläche und Tonnage im Vergleich zum Vorgänger.