Hochleistungs-Verpackungsanlagen füllen Kaffee für Nespresso-Maschinen in Pads ab, und diese wiederum in Beutel und übernehmen auch gleich die Endverpackung. Diese erfolgt meist in Faltschachteln und anschließend in Transportsysteme. Die Firma Paal, in Remshalden bei Stuttgart, projektiert, baut und liefert solche Anlagen. Zur Verkettung der Verpackungsmodule auf engstem Raum verwendet Paal das modulare Kettenfördersystem VarioFlow.
Günter Richlowski
Kaffee ist ein köstliches Getränk mit einer langen Kultur. Von unseren Großeltern noch selbst geröstet, mit der Handmühle gemahlen und sorgsam zubereitet, genügt heute ein Knopfdruck, um den exotischen Zauber zu genießen. Vorausgesetzt man verwendet eine moderne Pad-Maschine. Der Kaffee und die Milch kommen dann aus Pads aus speziellen Filterpapier. Die Pads werden in die Maschine eingelegt, die Maschine luftdicht verschlossen und anschließend wird unter hohem Druck 90 °C heißes Wasser durch das Pad gepresst. Neben der simplen Handhabung schätzen Kenner, dass der Kaffee aufgrund der schnellen Zubereitung wenige Bitterstoffe enthält und sehr magenfreundlich ist. Führende Kaffeeröstereien bieten mittlerweile die verschiedensten Geschmacksrichtungen und Kombinationen zusammen mit Milchpulver an.
Die Sortierung und die Verpackung der Pads ist eine Aufgabe, der sich Paal seit vielen Jahren mit einem umfangreichen Lieferprogramm stellt. „Unsere Anlagen müssen auf engstem Raum komplexe Aufgabenstellungen zur Verpackung von Kaffeepads lösen. Dazu müssen die Fördersysteme in der Lage sein, sich an diese Randparameter anzupassen“, so Bernhard Vaihinger, Leiter Innovation bei Paal.
Vaihinger spricht damit ein Kennzeichen von VarioFlow an: die einfache Anpassung an eine gestellte Aufgabe, wobei das Kettenfördersystem von Rexroth auch schwierige Streckenführungen durch das Baukastensystem meistert. Eine große Auswahl an standardisierten Kurven und Bögen eröffnet die Freiräume für Planung und Realisierung zur Gruppierung und Verpackung der Pads in einer komplexen Linie. Vorkonfektionierte Baugruppen erleichtern die Montage, wobei selbst nachträgliche Veränderungen mit den Standardkomponenten leicht und schnell realisierbar sind. Diesen Vorteil schätzen vor allem Endkunden im Hinblick auf die Total Cost of Ownership.
Synchronisieren, gruppieren, kartonieren
„Eine besondere Herausforderung ist die Synchronisierung von Beuteln mit unterschiedlichem Inhalt, also beispielsweise zu einer bestimmten Anzahl Kaffeepads die gleiche Menge Milchpads zuzuordnen und das online, d. h. im Takt der Vorproduktion“, umschreibt Vaihinger eine der Anforderungen der Kaffeeröstereien. In einem der jüngsten Projekte hat Paal eine Kartonieranlage direkt an eine Milchpad-Produktionslinie angegliedert. Von dort kommen auf parallelen Fördersystemen pro Minute mehrere hundert Milchpads an. Die Beutel mit den Kaffeepads werden von einer getrennten Produktionslinie über sogenannte Vereinzelungssysteme zugeführt. Am Ende verlassen Verkaufspackungen mit unterschiedlichen Losgrößen im Sekundentakt den Kartonierer. „Schon alleine die unterschiedlichen Bandlängen mit den vielen Kurven machen eine Synchronisierung der auf den Haftreibungsketten liegenden Beutel sehr schwierig“, kommentiert Vaihinger und kommt damit auf das Anlagenlayout und einige interessante Details zu sprechen. Mit pfiffigen Lösungen hat die Firma DFS Montageautomation, ein Systemintegrator von Rexroth für das VarioFlow-Kettenfördersystem, die Schnittstellen zur Produktionslinie zwischen den Beutel-Vereinzelern und den Gruppiersystemen sowie für die Überbrückung der Umlenkradien an den Nahtstellen der aneinander gereihten Förderstrecken gelöst.
Üblicherweise wird für einen Cappuccino die Milch zum Kaffee gegeben, was am Ende dem Verbraucher mit der gemischten Verpackung auch erleichtert wird. Bei dieser Anlage soll sich jedoch der Kaffee zur Milch gesellen. Eine wesentliche Herausforderung liegt darin, auf den kontinuierlich laufenden VarioFlow-Transportsystemen die Frequenz der aus den Beutel-Vereinzelern kommenden Kaffee-Sachets (Siegelrandbeutel) an die vorgegebene Frequenz der Milch-Sachets anzupassen. „Dazu laufen die Beutel-Vereinzeler und ihre Förderstrecken mit veränderten Geschwindigkeiten, erläutert Vaihinger, der in diesem Zusammenhang auf die speziellen Ausschleusstationen vor den Gruppiermodulen hinweist. Ausschuss-Pads gibt es nicht, darum werden überschüssige Beutel ebenfalls von Fördersystemen über Rückführstrecken zurückgeführt, um wieder im Sammelbehälter neu zugeführt zu werden. Zusätzlich sorgen Höhenerkennungen dafür, dass Beutel mit Maßabweichungen aussortiert werden. Die Fördergeschwindigkeiten sind so aufeinander abgestimmt, dass zu den Milch-Sachets immer ausreichend Kaffee-Sachets an den Gruppiermodulen ankommen. Die sortierten Beutel werden in sogenannte Shuttles oder Carrier eingesetzt. Diese fördern die Beutel zum Kartonierer, einer Paal-Standardmaschine. Auch den umlaufenden Transport dieser Shuttles hat Paal mit einem VarioFlow-Kettenfördersystem durchgeführt. Nach dem Verpacken in die Faltschachteln werden diese zum Sammelpacker transportiert. Ebenfalls wieder von einem Rexroth-Fördersystem.
In jeder Ausprägung aus dem Baukasten
„Bis auf spezielle Klapp- und Übertriebsbänder für die Schnittstellen und die nach unseren Vorgaben umgesetzten Seitenführungen sind alle Linien in jeder hier benötigten Ausprägung aus dem Baukasten entstanden“, bestätigt Vaihinger. Die Flexibilität des Systems belegt darüber hinaus, dass die gesamte Linie in der Montagehalle in Remshalden mit eingekürzten Förderstrecken aufgebaut wurde. „Wir brauchen hier lediglich die realistische Umsetzung der Anlage und werden später vor Ort die notwendigen Strecken entsprechend den örtlichen Gegebenheiten einfügen.“
Halle 1, Stand 248
Online-Info www.dei.de/1009400
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