Zwei Partner haben eine neue Maschine entwickelt, mit der Craft-Brauereien und andere Brau-Unternehmen Dosen individuell beschriften können.

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Drucktechnik für kleine Chargen Individuelle Dosen: Craft-Brauereien wirtschaftlich automatisieren

29.09.2020

Kleine Mengen personalisiert und kosteneffizient verpacken – diese Anforderungen stellen vor allem Craft-Brauereien an die Kennzeichnungstechnologie ihrer Getränkedosen. In der Massenproduktion eingesetzte Maschinen sind dafür schlicht zu teuer. Eine Digitaldruckerei hat deshalb mit einem Automatisierungshersteller eine Technologie entwickelt, die sich mit bis zu 150 Dosen pro Minute für Brauereien mit einer geringen Durchsatzmenge eignet.

Was als ein Trend bei Hobbybrauern begann, ist inzwischen zu einem weltweit blühenden Geschäftsmodell geworden: Craft-Biere. Inzwischen sind auch andere Vertreter, wie Cider oder Limonade, auf den Zug der Craft-Getränke aufgesprungen. In einem Markt, in dem die Verbraucher zunehmend auf Waren aus Massenproduktion verzichten und die Authentizität handwerklich hergestellter Produkte und Geschmäcker bevorzugen, ist das nicht verwunderlich.

Diese Entwicklung hat wiederum zu einem wachsenden Bedarf an personalisierten Bier- und Getränkedosen geführt, mit denen sich die Markentreue stärken lässt. Die damit verbundenen Vorteile sind auch großen Herstellern nicht entgangen, weshalb sie zur Steigerung ihrer Gewinne damit begonnen haben, ihr Produktangebot um Craft-Getränke zu erweitern.

Die in der Massenproduktion – sei es bei Bier oder alkoholfreien Getränken wie Cola – zum Bedrucken der Dosen eingesetzten Maschinen sind jedoch nicht für kleinere Druckauflagen ausgelegt. Ihre Anschaffungskosten sind enorm, und sie wurden für ein wirtschaftliches Bedrucken von 70.000 bis 80.000 Dosen pro Minute konzipiert.

Derartige Mengen übersteigen den Produktionsumfang einer Craft-Brauerei um ein Vielfaches. Gerade kleinere Brauhäuser produzieren lediglich wenige Hundert – oder auch nur ein paar Dutzend – Dosen eines bestimmten Getränks.

Digitaler zweiteiliger Dosendrucker

Durch Innovationen bei den digitalen Drucktechnologien können Craft-Brauer nun Dosen in kleinen Mengen bedrucken. In Kombination mit fortschrittlichen Automatisierungssystemen für eine bedarfsorientierte Mengenskalierung nach oben oder unten ermöglichen sie kleinen Getränkeherstellern völlig neue Möglichkeiten.

Ein gutes Beispiel hierfür liefern Rockwell Automation und sein Partner Tonejet. Der Maschinenbauer mit Sitz im Vereinigten Königreich ist ein auf digitales Drucken spezialisiertes Unternehmen im Partner Network von Rockwell. Gemeinsam haben die Unternehmen eine neue Maschine entwickelt, mit der Craft-Brauereien und andere Brau-Unternehmen Dosen individuell beschriften können. Um die Idee von Tonejet umsetzen zu können, stellte Rockwell seine Erfahrung in den Bereichen Mechatronik, Software und Bewegungssteuerung bereit.

Wie funktioniert die Lösung? Der Craft-Brauer entwirft das für die Dose gewünschte Design in einem CAD-Programm und schickt die fertige Datei anschließend an den Drucker, der wenige Sekunden später die personalisierte Dose ausgibt. Bei dem einzigartigen elektrostatischen Druckverfahren von Tonejet werden aus nebeneinander angeordneten Düsen elektrostatisch aufgeladene Tintenteilchen abgegeben. Der Bediener kann den Druckvorgang lokal an eine einzelne Maschine oder mehrere Druckmaschinen an verschiedenen Standorten per Fernzugriff übertragen.

Durch diese Flexibilität eignet sich die Lösung sowohl für kleine Hersteller als auch für Großunternehmen und deren kleinere Produktlinien an unterschiedlichen Standorten weltweit. Die Vernetzung und Datenübertragung basieren dabei auf einer standardisierten Microsoft-Technologie.

Sobald das CAD-Design an die Maschine gesendet wurde, muss der Bediener lediglich eine Taste betätigen (beziehungsweise eine Schaltfläche anklicken), um den Druckbefehl auszulösen und ganz nach Bedarf eine beliebige Anzahl von Dosen zu bedrucken – eine, fünf, zehn oder mehr. Je nachdem, wie komplex die jeweilige Grafik ist, lassen sich mit der Anlage eine bis 150 Dosen pro Minute bedrucken.

Automatisierungs- und Bewegungslösungen

Die Drucktechnologie von Tonejet arbeitet nahtlos mit den Lösungen von Rockwell zusammen. Hierzu gehört unter anderem das flexible, magnetisch betriebene Antriebssystem iTrak zur Beförderung der Dosen durch die Produktionsstätte. Indem es sich schnell einrichten und leicht an unterschiedliche Größen anpassen lässt, eignet es sich ideal für kleine Produktionsläufe.

Für aufwendigere Grafiken, bei denen die Tinte länger trocknen muss, kann der Bediener einfach den Abstand der einzelnen Mover on the fly ändern, ohne mechanisch umzubauen. Alle Automatisierungskomponenten, wozu auch die Steuerungsplattform (samt SPS und Bewegungssteuerungen) und die Kinetix-5700-Antriebe gehören, stammen von Rockwell. Auf diese Weise werden über alle Systemkomponenten hinweg präzise Bewegungs-, Positionierungs- und Synchronisationsabläufe gewährleistet.

Im Vergleich zu herkömmlichen Dosendruckverfahren bietet diese Technologie mehrere Vorteile. Bei den häufig in Massenfertigungsanlagen eingesetzten Standardverfahren, wie beispielsweise dem Rollen-Offsetdruck, wird die Dose zunächst beschichtet, um die Oberfläche vorzubereiten und das Risiko von Rissen zu minimieren. Anschließend wird eine dicke Schicht Tinte aufgetragen, die einige Zeit zum Trocknen benötigt. Zum Schluss werden die Dosen noch einmal mit einer Schutzschicht veredelt.

Die gemeinsame Lösung von Tonejet und Rockwell setzt stattdessen auf ein elektrostatisches Druckverfahren. Bei der Drucktechnologie von Tonejet werden über die Düsen konzentrierte und hochpigmentierte Tinten unzerstäubt in einer weniger als 0,5 μm starken Schicht auf die Dosen aufgetragen. Folglich trocknen die Dosen wesentlich schneller als beim herkömmlichen Offsetdruck.

Außerdem besteht dadurch ein wesentlich geringeres Risiko, dass die Dose oder die Farbschicht reißt. Auch ein zum Trocknen der Farbe erforderlicher Aushärtungsvorgang entfällt. Darüber hinaus eröffnen sich für die Craft-Brauerei neue Exportmöglichkeiten, da die Sprache der Beschriftung sowie Nachverfolgungscodes sehr einfach angepasst werden können.

Interessante Möglichkeiten auch in anderen Marktsegmenten

Die Lösung verfügt über enormes Potenzial – nicht nur für Craft-Brauereien, sondern für sämtliche Hersteller, die mit Dosen arbeiten. Getränkedosen könnten auf die gleiche Weise personalisiert werden, wie es bereits bei Flaschen gehandhabt wird. Ebenso könnten Lebensmittelhersteller ihre Suppen- oder Konservendosen anpassen.

Doch auch Dienstleistungsanbieter, die sich auf die Belieferung mit individualisierten Dosen in kleinen Druckauflagen spezialisieren möchten, profitieren davon. Es lassen sich beispielsweise kleine personalisierte Auflagen für besondere Ereignisse wie Hochzeiten oder Sportveranstaltungen anfertigen.

Mit einem guten Design heben sich derartig individuell gestaltete Produkte außerdem in den Supermarktregalen von Produkten aus Massenfertigung ab. Darüber hinaus könnte dasselbe Bier oder Getränk mit unterschiedlichen Designs angeboten werden. Im Geschäft zusammen ausgestellt hätte das bei den Verbrauchern eine höhere Wirkung, was wiederum den Verkauf ankurbeln würde.

Aus ökologischer Sicht bietet die Technologie von Tonejet und Rockwell ebenfalls Vorteile, da sie zur Reduzierung von Kunststoffverpackungen beiträgt. Alkoholfreie Getränke könnten anstatt in PET-Flaschen in Dosen abgefüllt werden, die sich in vielen Industrieländern leichter wiederverwerten lassen.

Hersteller in der Getränke- und Lebensmittelproduktion könnten Energie sparen, indem sie für zahllose Dosenerzeugnisse – von Bier über Mineralwasser bis hin zu Suppen und Konserven – lediglich eine Maschine einsetzen.

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  • Mit einer Geschwindigkeit von bis zu 150 Dosen pro Minute eignet sich Drucktechnologie für Brauereien mit einer geringen Durchsatzmenge – seien es nur ein paar bis hin zu einigen hundert Dosen.

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