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Die Firma Schubert baut TLM-Verpackungsmaschinen. TLM bedeutet Top Loading Maschine, d.h. die Aufgabe einer TLM-Maschine ist in der Regel das Aufrichten, Befüllen und Verschließen von Schachteln. TLM-Maschinen bestehen aus Teilmaschinen, die über Transmodulstrecken miteinander verbunden sind. Transmodule transportieren Produkte und Verpackungseinheiten, die Prozessvernetzung wird einfacher und es ergeben sich neue Möglichkeiten.

Wissenschaft trifft Praxis - das Motto der Tagung steht für einen Dialog, der in diesen Tagen besonders von folgenden Spannungsfeldern lebt: Komplexe Prozesse vs. einfache Maschinenbedienung, Adaptivität vs. Robistheit, Flexibilität vs. effizienz, technischer Vorsprung vs. technischer Aufwand. Zwischen diesen und anderen Themenfeldern gibt es Schnittmengen aber auch spannende Antagonismen. In 34 Vorträgen + 5 Plenarbeiträgen werden neue Gedanken und Lösungsansätze vorgestellt, die Wissen vermitteln und Anregungen bieten.

Getrieben durch einen rapid wachsenden Verbrauchermarkt für Lebensmittel und Getränke, insbesondere in Schwellenländern wie China, Brasilien und Indien, werden an den Verpackungssektor hohe Anforderungen hinsichtlich der Verpackungsqualität und -formen und nicht zuletzt der Stückzahl gestellt. Bei der Entwicklung von Verpackungssystemen stellt die Leistungssteigerung das vorrangige Ziel für die Verpackungsmaschinen- und Packstoffhersteller stellt dar. Die SIG Combibloc Systems GmbH, einer der weltweit führenden Systemanbieter von Packstoff und entsprechenden Füllmaschinen für Getränke und Lebensmittel, hat sich als Ziel gesetzt, die Leistung eines ihrer Verpackungssysteme um 50 % zu steigern.

Für die Entwicklung eines praxistauglichen Vorhersagemodells für die Strahlreinigung wird ein Ansatz motiviert, welcher auf der Zerlegung in abhängig vom Anwendungsfall parametrierbare Teilprozesse beruht. Als Ausgangspunkt der Modellierung dient eine reduzierte Konfiguration: der senkrecht auf eine glatte Verschmutzung auftreffende, kohärente isotherme Wasserstrahl. Für diesen Testfall wird die zweidimensionale numerische Berechnung der mittleren Strömung erprobt. Die Validierung erfolgt anhand eigener Messwerte, experimentell und numerisch ermittelter Daten aus der Literatur sowie analytischer Korrelationen für Reynoldszahlen bis Re = U D D/v = 37000.

Aufgrund des rasanten technischen Fortschritts, unter anderem bedingt durch Megatrends wie Funktionsintegration, Individualisierung oder Digitalisierung, sind die Produkte aber auch die Prozesse einem stetigen Wandel unterworfen. Die ehemals systembestimmende Mechanik wird auch in Zukunft noch das Grundgerüst stellen, das elektrisch angetrieben und durch komplexe informationstechnische Einheiten gesteuert wird. Längst ist die Software jedoch zu einem wesentlichen Innovationstreiber im Maschinen- und Anlagenbau geworden.

Viele Prozesse in der Verarbeitungs- und Verpackungstechnik sind durch eine komplexe Wechselwirkung der Wirkpaarung Verarbeitungsgut, i.d.R. Packstoff und/oder Füllgut sowie dem Arbeitsorganen gekennzeichnet. In den überwiegenden Fällen können die Vorgänge und Prozessgrößen im Prozess selbst nicht erfasst werden und einzig das Endergebnis des Vorgangs bewertet werden, worüber ein empirischer Zusammenhang zu dem Prozesseingangsgrößen hergestellt werden. Der Prozess selbst stellt sich dabei als „Black-Box“ dar, bei dem die orts- und zeitaufgelösten Prozessgrößen der Verarbeitungsgüter in der Regel unbekannt und auch messtechnisch nur schwer zu erfassen sind. Physikalische Prozesssimulationen erlauben die Zusammenhänge zwischen Prozessparametern (Stellgrößen des Prozesses) und den Prozessgrößen, wie beispielsweise vorherrschenden Temperaturen und deren Verteilung oder lokal wirkende Prozesskräfte und daraus resultierende Beanspruchungen der Verarbeitungsgüter unter Berücksichtigung der spezifischen Eigenschaften der Verarbeitungsgüter abzubilden. Vor diesem Hintergrund werden nachfolgend am Beispiel von Siegel- und Thermoformprozessen die Potenziale in Hinblick auf die Prozessanalyse und daraus abgeleiteter Prozessverbesserungen in der Kunststoffverarbeitung diskutiert.