Verpackungsprozesse automatisieren

Die Prozessstabilisierung durch automatisierte Abläufe und smarte Maschinenelemente ist nicht nur für den Maschinenführer von höchster Bedeutung, sondern auch für die Hersteller von entsprechenden Anlagen. Der Verpackungsspezialist miropack Verpackungstechnik GmbH setzt zu diesem Zweck bei der Entwicklung und Konstruktion seiner Maschinen auf automatische Achsenpositionierung und hochpräzise Formatverstellung per Knopfdruck – mit den vollintegrierten Stellantrieben der PSE-Familie der halstrup-walcher GmbH. Dank der intelligenten Positioniersysteme mit flexiblem Produktdesign wird das Eingreifen des Maschinenbedieners beim Einstellen von Maschinenachsen auf ein Minimum reduziert und die Zeit bei der Umrüstung wesentlich verkürzt. Durch die Präzision der Positionierung wird zudem Ausschuss durch Einstellfehler vermieden, was wertvolle Ressourcen schont. Ein schnelles, effizientes Umrüsten ist mit der automatisierten Achsenverstellung somit ab Losgröße Eins möglich.

Die PSE sind präzise und vollintegrierte Positioniersysteme, die ohne zusätzlichen Busverteiler sowie mit Sicherheitsfunktionen die vollautomatische Verstellung von Achsen ermöglichen. Über ein Baukastensystem kann bei der Produktkonfiguration aus verschiedenen marktrelevanten Bussen das passende Kommunikationssystem gewählt werden. Auch die mechanische Kompatibilität ist flexibel gestaltbar: so kann je nach Einbausituation an der Maschine beispielsweise zwischen Längs- und Querbauform und zwischen Hohl- und Vollwelle variiert werden. In Kombination mit einem intelligenten PSxHub, über den mehrere Antriebe bei Bedarf auch synchron angesteuert werden können, sind auch schlanke Verkabelungskonzepte für modulare Maschinenkonstruktionen umsetzbar. Das intelligente Fahrverhalten der PSE sorgt zudem für einen möglichst störungsfreien Betrieb, da sie auf ein Verkanten und Überlasten gezielt reagieren, und den Unterschied zwischen Blockfahrt und Verschmutzung erkennen und entsprechend reagieren. Relevante Daten werden an die Maschinensteuerung übermittelt, sodass Condition Monitoring und eine vorausschauende Wartung möglich sind.

Durchdachter Maschinenbau

Aus Sicht von miropack bieten die Automatisierung und Anreicherung von Daten in Verpackungsmaschinen einen erheblichen Mehrwert für die Prozessstabilität. Durch das verringerte Eingreifen innerhalb einer Maschine, insbesondere bei der Verpackung von Lebensmitteln, wird der Schutz von Produkten und Personen gesichert. Aus diesen Gründen integriert das Unternehmen in Ihrer Maschine HC-S 12 Zoll je nach Wunsch Ihrer Kunden – bei einer voll- oder teilautomatisierten Lösung – smarte Positioniersysteme von halstrup-walcher.

Bei der Verpackungsmaschine HC-S, einer Sideload-Applikation des Unternehmens, können bis zu 170 Tiefkühlpizzen pro Minute verpackt werden. Diese werden, bereits mit einer dünnen Folie umzogen, je Verpackungsgröße zu ein bis drei Pizzen gestapelt und in einen passenden Karton eingeführt. Laut Michael Sünder, Geschäftsführer und verantwortlich für die Konstruktion des Verpackungsspezialisten, bildet der selbst entwickelte Magazinkopf und Rotationsableger die Basis für die effiziente und schlanke Maschinenlösung: „So kann das Maß einer Verpackung in der Verpackungsmaschine eine Höhe von 25 – 75 mmm, eine Tiefe von 220 – 280 mm und eine Breite beim Einschub von 150 – 260 mm ausweisen.“

Pizzen prozesssicher verpacken

„In der Achse der Laschenführung des Horizontalkartonierers HC-S kommt die Produktlinie PSE 3218 / PSE 3205 mit 14 mm und 8 mm Hohlwelle in der Profinet-Variante zum Einsatz. Durch eine hohe Positioniergenauigkeit und kompakte Bauweise wird eine einfache, platzsparende Montage ermöglicht“, erklärt Engin Bas, Leiter Technischer Vertrieb West bei halstrup-walcher. Insgesamt sind in der Maschine u. a. im Magazinkopf, dem Rotationsanleger sowie den Laschenführungen, 17 Positioniersysteme verbaut. Allein im Magazinkopf kommen drei Systeme der PSE Serie zum Einsatz. Durch die Vollautomatisierung der miropack-Anlage ist die Formatverstellung und eine sichere Umstellung innerhalb fünf Minuten gewährleistet. Somit ist der Prozess im Vergleich zu einer teilautomatisierten oder vollständig manuellen Verstellung mindestens drei Mal schneller.

Effizientere Maschinenumrüstung

„Unsere Kunden fordern immer mehr, die Umstellzeiten bei der Umrüstung zu reduzieren und die Bediener bei der Umrüstung der Maschine zu entlasten. Weiterhin sollen die Umstellwerte sicher und einfach reproduziert werden können“, erklärt Sünder. Die erhöhte Automatisierung in der Formatverstellung bietet genau diese Vorteile, die der Maschinenbauer nun verstärkt in seinen Maschinen und Anlagen konstruktiv einplant und die Verpackungsmaschinen für die Kunden somit effizienter macht. „Kompakte Verstellmotoren für die unterschiedlichen Umstellpunkte innerhalb der Maschine zu finden, die außerdem einen geringen Platzbedarf im Schaltschrank benötigen und mit unterschiedlichen Bussystemen (Profinet und TCP/IP) kommunizieren können, war unser Anspruch, den wir mit der PSE-Serie von halstrup-walcher abbilden konnten. Zudem war uns das im Antrieb integrierte STO wichtig und hat uns überzeugt.“, sagt Sünder.

Der über Jahre gewachsene Baukasten der PSE-Produktfamilie bietet eine Vielzahl an Varianten, die spezifisch für die Anwendung konfiguriert werden können. So sind beispielsweise auch Varianten mit Bremse sowie eine Auswahl an Drehmomenten zwischen 1 Nm und 25 Nm erhältlich. Die PSE Positioniersysteme können dank Montage mit Hohlwelle, mit geringem Aufwand als Verstellung für standardmäßige Langlocher, Spindeln oder Formatbolzen eingesetzt werden. Der langlebige, energieeffiziente BLDC Motor und batterielose Betrieb machen die Positioniersysteme zu einer praktisch wartungsfreien Komponente.

Verlässliche Komponentenlieferanten

Bei der Planung einer Verpackungsmaschine startet miropack mit einer Standard-Ausführung, die daraufhin maximal an die individuellen Ansprüche des Kunden angepasst wird. „Als Sondermaschinenbauer ist es durch die richtigen Komponenten möglich, individuelle Lösungen optimal in bestehende Prozesse zu integrieren und dabei den Automatisierungsgrad für die Kunden flexibel zu gestalten.“ berichtet Sünder aus Erfahrung. Die Verlässlichkeit der Komponentenlieferanten, deren Qualität und Anpassung auf die Bedürfnisse der Maschinekonstruktion sieht der Verpackungsspezialist als wesentlich an, um eine hohe Qualität der Gesamtanlage zu gewährleisten. „Die sehr gute technische Beratung, das gute Preis-/Leistungsverhältnis sowie die optimale technische Unterstützung, nicht nur während der Inbetriebnahme, sondern auch bei Rückfragen in der Testphase, all das waren Gründe, wegen denen wir uns für die Positioniersysteme von halstrup-walcher entschieden haben“, sagt Sünder. Der Verpackungsspezialist sieht sich damit auf dem besten Wege, gemeinsam mit halstrup-walcher als verlässlichen Partner, vollautomatisierte Verpackungsmaschinen für neue oder bestehende Anlagenlandschaften umzusetzen und den Endkunden gleichzeitig konstruktive Freiheiten für individuelle Anpassungen bieten zu können.