50 Jahre Block – ein Blick zurück und in die Zukunft

1975 packt Hermann Kronseder eine Idee an, über der er schon länger gebrütet hat: mechanisch verkettete Maschinen möglichst ohne freien Behälterlauf auf Transportbändern – ein Block, in dem Sternräder oder Förderschnecken die Flaschen einzeln von einer Maschine zur nächsten übergeben. Eine Revolution im Getränkemaschinen-Bau, denn damals werden fast alle Maschinen einer Abfülllinie in einigem Abstand zueinander aufgestellt. Nur Füller und Verschließer bilden schon eine gemeinsame Einheit. Verbunden sind die Maschinen über lange Förderbänder mit Puffertischen, die verhindern sollen, dass sich Störungen über die ganze Linie ausbreiten. Und ein gewisses Mindestmaß an solchen Puffern sei auch nötig, um einen hohen Wirkungsgrad der Linie zu garantieren, so die damals gängige Lehrmeinung. 

Hermann Kronseder dagegen möchte die Pufferstrecken möglichst vermeiden. In den 1970ern wird in Europa fast nur in Glasflaschen abgefüllt. Es ist laut, wenn sie im Puffer aufeinanderprallen, und es treten Störungen auf, wenn einem hohen Staudruck ausgesetzte Flaschen zerbrechen, umfallen oder verklemmen. Etwa 80 Prozent aller wirkungsgrad-relevanten Störungen und Stillstände einer Linie gehen auf das Konto großzügig bemessener Pufferräume, rechnet Hermann Kronseder der Fachwelt vor. Dazu kommen Platz-, Personal- und Energiebedarf für die Transporteure sowie deren Anschaffungskosten. „Das muss eleganter gehen!“, ist er überzeugt. Sein Gedanke, sinngemäß: „Wenn eine Maschine immer wiederkehrende Störungen hat, baue ich doch nicht einen längeren Puffer, sondern analysiere und behebe die Fehlerursache konstruktiv an der Maschine.“ Und schafft man es, dass die einzelnen Maschinen nahezu fehlerfrei laufen, dann kann man sie auch ohne Puffer blocken, so seine Überlegung.

„Leichter gesagt, als getan“, kommentiert Matthias Wahl, heutiger Leiter der Patentabteilung, beim Recherche-Gespräch für diesen Artikel. Er erinnert sich, wie Hermann Kronseder ihm einst auf einer gemeinsamen Dienstreise von den Anfängen des Blocks erzählte: „Die Idee hatte er schon länger, aber anfangs fehlten die technischen Voraussetzungen für einen Block: Denn bis in die 60er Jahre brauchte man häufig noch zwei oder drei Etikettierer hinter einem schnellen Füller, um die gewünschte Linienleistung zu erzielen. Etikettiermaschinen verursachten damals häufig mehr Störungen als eine Füllmaschine. Als Krones dann Anfang der 70er Jahre aber ein sehr zuverlässiges Hochleistungs-Etikettieraggregat auf den Markt bringt, genügt eine einzelne Etikettiermaschine auch für die schnellsten Füller – und der Block war erstmals technisch möglich.“ Eine weitere Schwierigkeit stellt damals der Antrieb dar: Die mechanisch verketteten Maschinen des Blocks werden zentral angetrieben und laufen in exakt der gleichen Geschwindigkeit. Die heute üblichen elektronischen Steuerungen und Frequenzumrichter für stufenlos regelbare Drehstrommotoren, mit denen jede Maschine individuell ausgesteuert wird, sind zu der Zeit kaum bezahlbar. 

Der Block revolutioniert die Branche 

Anfang der 70er Jahre steht Hermann Kronseder mit seiner Idee noch ziemlich alleine da; keiner glaubt ihm, dass ein Block funktionieren kann. Aber er bleibt dran. Als 1974 in Deutschland eine neue Arbeitsschutzverordnung für Lärm in Kraft tritt, ist das für ihn der Startschuss, den vergleichsweise leisen Block auch tatsächlich zu realisieren, zumal Krones seit diesem Jahr eigene Füll- und Verschließmaschinen im Programm hat. Schließlich kann er eine Brauerei überzeugen, seinen Prototyp zu testen. 1975 läuft in der Oberpfalz der erste „Krones BLOC“ aus Füller, Verschließer und Etikettierer – und er hebt den Wirkungsgrad dieser Abfüllanlage von 75 auf 97 Prozent. Ein voller Erfolg und der Start einer Technologie, die die Branche revolutionieren wird und die wie keine andere unser Unternehmen bis heute prägt.  

„Hermann Kronseder hat zusammen mit seiner Mannschaft die Störungen an den einzelnen Maschinen in den Griff bekommen und diese dann so geblockt, dass die Brauerei einen echten Vorteil hatte“, sagt Franz Obermeier, der die Fülltechnik bei Krones leitet und sich in diesem Bereich seit Jahren auch mit Blocktechnologie befasst: „Genau das machen wir bis heute. Wir holen immer höhere Leistungen aus dem Konzept heraus und integrieren Funktionen und Anlagen so, dass ein Mehrwert für unsere Kunden entsteht. Einen Block auszutüfteln, macht einfach total Spaß.“ 

Krones „blockt“ immer weiter

Und es bleibt nicht beim Füller-Etikettierer-Block von 1975: Seit 50 Jahren entstehen immer neue Blocklösungen bei Krones (siehe Zeitleiste am Ende des Artikels). Das anspruchsvolle Konzept verlangt viel Innovation, damals wie heute. Schon die nächste Generation integriert den Leerflascheninspektor – ein gewisses Risko für Leistungseinbußen, denn werden aufgrund einer schlechten Flaschenqualität zu viele Behälter aussortiert, entstehen Lücken und der Füller wäre nicht ausgelastet. „Deshalb verfolgt Krones 1977 die damals sehr neue Idee der elektronischen Blockung. Man versieht den Inspektor mit einem eigenen stufenlos regelbaren Antrieb, damit er schneller fährt, wenn er viel aussortiert“, erzählt Matthias Wahl. Der SynchroBloc verbindet Inspektor und Füller elektronisch, aber die danach folgenden Verschließer und Etikettierer noch mechanisch.

Den Grundstein für den nächsten Entwicklungsschritt legt wieder der Lärmschutz, sagt Wahl: „Nur weil Krones den Block bereits im Portfolio hatte, förderte uns 1982 das Bundesforschungsministerium für die Entwicklung einer lärmarmen Abfüllanlage.“ In dem Projekt baut Krones einen richtig schnellen SuperBLOC bestehend aus Inspektor, Füller, Verschließer sowie Etikettierer, und realisiert rund um den Block lärmarme Lösungen für Transport, Zuführung und Abtransport der Flaschen. „Richtig schnell“ bedeutet 1983 eine Leistung von 60.000 Flaschen pro Stunde. Mit dieser Anlage schafft Krones den Durchbruch. Sie wird bei einer Münchner Brauerei installiert, die damals schneller abfüllen will, aber nicht genug Platz für eine konventionelle Linie hat – ein klassischer Fall für den SuperBLOC. Während der Interbrau 1985 lädt Krones seine Kunden in die Brauerei zur Besichtigung der Technologie ein. „Oft waren dort im Flaschenkeller mehr interessierte Kunden als bei uns in der Ausstellung“, schreibt Hermann Kronseder in seinen Memoiren. Der zunächst hauptsächlich Glasflaschen vorbehaltene SuperBLOC wird stetig verbessert. 1993 stellt Krones auf der drinktec einen SuperBLOC in V-Aufstellung vor, den sogenannten V-BLOC, der erstmalig einen Touchbildschirm zur Bedienung enthält.

Blocks für alle Behältersorten

Ab 1988 erweitert Krones das Behälterportfolio und entwickelt 1992 auch einen Füller-Verschließer-Block für Dosen. In diesem werden mit Dampf sterilisierte Dosendeckel bereits im Füllerauslauf aufgelegt und unmittelbar danach im Verschließerkarussell verschlossen. Ab 2017 gibt es den Dosenblock als Modulfill Bloc FS-C mit Krones eigenem Dosenverschließer Modulseam im Angebot, seit 2020 optional mit Isolatortechnologie für sensible Getränke.  

Ebenfalls Ende der 80er Jahre bilden die damals neuen PET-Flaschen den Auftakt für eine ganze Serie an Blocklösungen: 1988 präsentiert Krones eine Vorstufe des späteren Contiform Bloc, allerdings noch mit Luftförderer zwischen Blasmaschine und Füller. Weil PET-Flaschen durch ihre weiche Oberfläche besonders anfällig sind für sogenanntes Scuffing – also das Entstehen von Reibringen und Kratzern, wenn sie beim Transport aufeinandertreffen oder an Führungsflächen scheuern –, entwickelt Krones ab 1995 ein neues Neckhandling-System mit Greifklammern: Es hält die Flaschen ausschließlich am Hals, genauer an ihren Tragringen, und befördert sie hängend und berührungslos. Ein Clou der neuen Technik: Der Tragring der PET-Flasche bleibt beim Durchfahren von Rinser, Füller und Verschließer immer in der gleichen Höhenebene, unabhängig von den Abmessungen der jeweiligen Flasche. Damit entfällt der Aufwand, die Oberteile jeder Maschine für unterschiedlich hohe Behälterarten umzustellen. 1997 präsentiert Krones der Öffentlichkeit einen PET-SuperBLOC – bestehend aus Rinser, Füller, Verschließer und Etikettierer – mit dem neuen Neckhandling-System.

Nach Einführung der ersten Krones Streckblasmaschine 1997 folgt 1999 der Contiform Bloc, für stille Getränke bereits in der heutigen Form mit Blasmaschine, Füller, Verschließer; für CO₂-haltige Getränke noch in einer Variante mit dazwischen geblocktem Rinser. Speziell für stilles Wasser oder Säfte wird wenig später eine Version angeboten, bei der Blasmaschine und Füller aus mikrobiologischen Gründen bewusst mit einem gewissen Abstand zueinander aufgestellt sind. Der Transfer der einzelnen Flaschen geht per Linear-Conveyor – einem Zahnriemen mit Neck-Greiferklammern – durch einen Schleusenbereich. Man kann eine Füllerreinigung mit Schaum durchführen, ohne die Blasmaschine zu beeinflussen.  

Meilensteine für PET

Mit dem immer schnelleren Vordringen der Kunststoff-Flaschen im Markt geht es Schlag auf Schlag weiter. Krones realisiert mit dem PET-Asept-System einen Block bestehend aus Injektor, Rinser und Füller im Reinraum zur Abfüllung von mikrobiologisch sensiblen Getränken unter sterilen Bedingungen. Die Blasmaschine steht auch hier auf Abstand zu dem im Reinraum geblockten Anlagenteil und ist über einen Lineartransporteur mit Neck-Greiferklammern verbunden. 2005 wird dieses Konzept auf der Messe ausgestellt, wobei an Stelle eines Lineartransporteurs eine Kette mit Neck-Greiferklammern zum Einsatz kommt. Sie bildet einen dynamischer Flaschenspeicher, der vorübergehend unterschiedliche Geschwindigkeiten oder kurze Störungen zwischen Blasmaschine und dem nachfolgenden Anlagenteil kompensiert.  

Als mit der überarbeiteten Contiroll HS eine Etikettiermaschine mit durchgehendem Neckhandling zur Verfügung steht, wird das Konzept mit dynamischem Flaschenspeicher auch für eine Anordnung der Etikettiermaschine nach der Blasmaschine beziehungsweise nach dem Flaschenspeicher angedacht. Aber es kommt anders: Krones entwickelt ein hochpräzises Antriebskonzept, mit dem alle Maschinen des Blocks genauestens zueinander ausgerichtet angetrieben werden können. „Und zwar auch während des Hoch- und Runterfahrens“, betont Matthias Wahl: „Damit konnte man sich den dynamischen Flaschenspeicher sparen.“  

Diese und zahlreiche weitere Innovationen münden 2009 in der Weltneuheit ErgoBloc L. Seine Besonderheit ist nicht nur die Integration von Streckblasmaschine, Etikettierer, Füller und Verschließer in einem Block, sondern auch eine neue Maschinenreihenfolge: Etikettiert wird vor dem Befüllen auf die frisch geblasene, trockene und staubfreie PET-Flasche. Hier war Innovation gefragt, denn die leeren, dünnwandigen PET-Flaschen bringen für das Etikettieren nicht genügend Gegendruck mit. „Also recyclen wir die letzte Druckstufe der Blasmaschine und spannen die PET-Flaschen mit vorhandener Blasluft vor“, so Matthias Wahl. „Das ist der Kern unseres Block-Gedankens: Wir nutzen eine ohnehin verfügbare Ressource sinnvoll und halten so die Kosten niedrig. Jeder einzelne Schritt mag klein erscheinen, aber in Summe macht das den Erfolg der Krones Blocktechnik aus“, betont er: „Es waren unzählige einzelne Entwicklungsschritte nötig, bis der ErgoBloc L so funktionierte wie heute.“  

Neben den voll synchronisierten elektrischen Einzelantrieben der Sternräder und Maschinen, die den dynamischen Flaschenspeicher überflüssig machen, gehören außerdem vorteilhafte Details wie beispielsweise ein elektronisch gesteuerter Lückendurchlauf bei fehlenden oder aussortierten Flaschen dazu: Bisher füllen, etikettieren, und verschließen die nachfolgenden Maschinen dann quasi „ins Leere“. Nun werden sie per elektronischem Signal über die Lücke informiert und überspringen diese. Das spart Etiketten, Klebstoff, Füllgut und Verschlüsse. Weitere Beispiele sind die Einbindung vorhandener Module, wie das Multireel Etikettenmagazin für Folienrollen, das den Bedienaufwand erheblich reduziert, oder ein 2017 vorgestellter vollautomatisch arbeitender Roboter zum Wechseln von Blasformen. So wird Schritt für Schritt aus dem ErgoBloc L eine hocheffiziente und wirtschaftliche Anlage mit geringem Personalbedarf, die auch extrem leichte und dünnwandige Flaschen bei hoher Leistung herstellt und verarbeitet. Speziell im Bereich der Wasserabfüllung setzt seinerzeit der ErgoBloc L einen hohen Standard im Markt.   

Das ist der Kern unseres Block-Gedankens: Wir nutzen eine ohnehin verfügbare Ressource sinnvoll und halten so die Kosten niedrig. Jeder einzelne Schritt mag klein erscheinen, aber in Summe macht das den Erfolg der Krones Blocktechnik aus. Matthias WahlLeiter der Patentabteilung

2013 dann realisiert der Contipure AseptBloc eine komplette, aseptisch sichere Prozesskette. Heute bietet Krones Blocklösungen für PET als individuell konfigurierbares Baukastensystem für fast alle Aufgaben im Nassteil an: Streckblasen, Füllen und Verschließen, Etikettieren, inklusive chemische oder physikalische Entkeimung von PET-Prefoms, falls nötig. Aber das ist noch nicht alles, denn: Auch im Trockenteil kann geblockt werden, nämlich Verpacker und Palettierer. 

Nass- und Trockenteil durchgehend zu verketten, käme dem Ideal von Hermann Kronseder – durch die ganze Linie berührungslos transportierte Behälter – sehr nahe, aber noch ist man nicht ganz so weit. „Der Nassteil verarbeitet einzelne Flaschen mit hoher Geschwindigkeit kontinuierlich nacheinander, während der Trockenteil nicht kontinuierlich, sondern in bestimmten Abschnitten taktweise läuft und Flaschen und Gebinde batch-weise bearbeitet. Dieser Übergang benötigt im Moment noch ein bisschen Puffer im Produktionsprozess“, erklärt Franz Obermeier: „Dafür haben wir eine Lösung, die es ermöglicht, von einbahnigen auf mehrbahnige Behälterströme drucklos zu wechseln und gleichzeitig die Pufferfunktion früherer Transporteurlösungen auf engstem Raum zu erfüllen.“

Gute Zukunftsaussichten für den Block

Gibt es beim Blocken irgendwann auch eine Grenze? „Technisch nicht“, meint Obermeier, „aber der Block muss wirtschaftlich sinnvoll sein. Wenn eine Teilmaschine stört, steht der ganze Block.“ Für ihn steht der Block wie keine andere Technologie für die Innovationskraft von Krones: „Wir sind auf dem Gebiet bis heute immer ein Stück voraus, auch weil der Erfahrungsschatz eines halben Jahrhunderts und unser Know-how für die einzelnen Maschinen in unsere Arbeit einfließen. Jeden Tag finden wir etwas Neues, was wir zum Nutzen unserer Kunden in den Block integrieren können und was so schnell keiner nachbauen kann. Das ist wirklich ein USP von Krones.“ Zu Ende ist die Block-Entwicklung auf alle Fälle noch lange nicht. Denn, so betont Matthias Wahl: „Das Ideal von Hermann Kronseder, den durchgehend berührungslosen Flaschentransport durch die ganze Linie, haben wir natürlich immer noch vor Augen.“ 

Für mich steht die Blocktechnik wie keine andere für die Innovationskraft von Krones. Bis heute holen wir immer höhere Leistungen aus dem Konzept heraus und integrieren Funktionen und Anlagen genau so, dass ein Mehrwert für unsere Kunden entsteht. Franz ObermeierLeiter der Fülltechnik