Das automatisierte Verpacken gehört zu den Königsdisziplinen der industriellen Automatisierung. Hier gilt es Verpackungsmaschinen zu entwickeln, die Güter nicht nur ihrer individuellen Beschaffenheit entsprechend verpacken. Sie müssen zugleich auch wartungsarm, hocheffizient sowie extrem flexibel sein. Ein Unternehmen, das sich dieser Herausforderung angenommen hat, ist die Firma SÖHNEL Maschinenbau aus Baltmannsweiler nahe Stuttgart. Das Unternehmen hat sich auf das automatisierte Verpacken von Brausetabletten spezialisiert und zählt zu den führenden Anbietern von Röhrchen-Verpackungssystemen. Ein besonders kompaktes und adaptives Modell, das mit über 60 Röhrchen pro Minute zudem einen sehr hohen Durchsatz erfüllt, entwickelte der Maschinenbauer jetzt für einen Kunden aus dem Mittelstand. Herzstück der Lösung ist ein höchst flexibles Transportsystem von Schneider Electric, der Multi Carrier Lexium MC12.
Verpackungslösungen für die besonderen Fälle
Brausetabletten sind als Nahrungsergänzungsmittel oder Medikament ein bewährtes Produkt der Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Sobald sie mit Wasser in Kontakt kommen, werden Aromen, Vitamine oder Mineralstoffe freigesetzt. Einfluss hat das vor allem auf ihre Verpackung: Damit diese Reaktion nicht zu früh beginnt, müssen Brausetabletten speziell verpackt werden. Ein erprobtes Mittel hierbei sind Kunststoff-Röhrchen, die im Deckel ein vor Flüssigkeit schützendes Trockenmittel enthalten.
Für das automatisierte Verpacken geschichteter Brausetabletten mithilfe solcher Röhrchen entwickelt Söhnel seit über 40 Jahren spezielle Füll- und Verschließsysteme. Bei diesen Maschinen werden die Röhrchen von einem Zuführsystem zu einer Füllstation gebracht, mit Tabletten befüllt und anschließend an einer weiteren Station mit einem Deckel verschlossen. Kernstück solcher Anlagen: das Transportsystem. Es bestimmt darüber, wie kompakt die Anlage ist, wie flexibel sie (re)agiert, wie schnell und wie viel sie verpackt.
Höherer Durchsatz bei gleicher Zykluszeit
In der neuen Lösung von Söhnel ist der Multi Carrier von Schneider Electric für die Beförderung der Röhrchen zuständig. Dazu ist ein einzelnes, ovales Schienenlayout des Transportsystems waagerecht in der Mitte der Anlage positioniert. Mit speziellen Halterungen versehen, können dessen Carrier jeweils zwei senkrecht stehende Röhrchen aufnehmen. Ein an der Längsseite des Multi Carriers befindliches Zuführsystem leitet diese dabei in die Halterungen. Dort angekommen, werden die Röhrchen von den Carriern zur gegenüberliegenden Befüllstation transportiert und im Anschluss über die Verschlussstation zur Auswurfstation weitergeführt. Der Unterschied zu herkömmlichen Systemen: Die Carrier bewegen sich mit je individuellen Bewegungsprofilen. Das bedeutet, sie können zwischen den Prozessstationen beschleunigt und im Bearbeitungsbereich, etwa der Befüllstation, verlangsamt werden. Dadurch werden nur wenige der individuell auf den Track aufsetzbaren Carrier benötigt. Zudem ist es möglich, drei der kompakten Carrier zu gruppieren und somit bis zu sechs Röhrchen gleichzeitig zu befüllen beziehungsweise zu verschließen.
Bei Bedarf kann darüber hinaus das Format über das HMI-Panel (Human Machine Interface) schnell und einfach geändert werden. Der Multi Carrier stellt sich dabei automatisch auf das neue Format ein, das Wechseln von Formteilen wird also obsolet. Und noch einen Pluspunkt bietet der Multi Carrier: Anders als bei herkömmlichen Systemen ist auch die Innenfläche des Schienenlayouts nutzbar. Das spart Platz und macht die Maschine von Söhnel besonders kompakt. Denn dadurch können die Lichtschranken zur Überwachung des Vorgangs auch innerhalb des Schienen-Ovals angebracht werden. Somit kann mit dem Multi Carrier also mehr Output bei gleichzeitig kompakterem Maschinendesign generiert werden.
Durchgängige Softwareunterstützung
Das Multi Carrier System ist fester Bestandteil der Automatisierungsplattform PacDrive 3 und vollständig in die IIoT-Lösungsarchitektur EcoStruxure Machine von Schneider Electric integriert. Für Planung, Konstruktion, Programmierung und Inbetriebnahme seiner Lösung stand Söhnel dadurch eine durchgängige Softwareunterstützung zur Verfügung. Die zahlreichen vorgefertigten Funktionsbausteine in den Softwarebibliotheken von EcoStruxure Machine Expert erleichtern die grundsätzliche Programmierung und ermöglichen es, die Anlage schnell umzustellen. Zudem steuert im Fall von PacDrive 3 ein einziger Controller die gesamte Anlage, inklusive aller Prozessstationen und Roboter. Dadurch reduziert sich der Programmieraufwand für Maschinenbauer wie Söhnel zusätzlich.
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