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Verpackungsmaschinen mit digitaler Pneumatik

Dezentrales Dosiersystem steigert Flexibilität bei der Verpackung von Sachets
Verpackungsmaschinen mit digitaler Pneumatik

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Kaffeepulver, Zucker oder Pharmazeutika – nahezu alles wird heute in kleinen und preiswerten Sachets verpackt. Für die passende Packung und ein exaktes Mischungsverhältnis sorgt die flexible Flachbeutelmaschine Sigpack VPF von Bosch Packaging Technology. Als weltweit erste frei skalierbare Sachet-Maschine nutzt sie die Flexibilität digitaler Pneumatik des Festo Motion Terminals.

Unterwegs schnell eine Kleinigkeit zu essen, liegt voll im Trend. Mit „Nahrungsmitteln to go“ reagieren Lebensmittelproduzenten darauf. Sie benötigen Verpackungsmaschinen, die bei Formatumstellungen höchst flexibel und schnell sind – und Füllmengen von wenigen Gramm exakt dosieren. Ein Beispiel dafür ist die Sigpack VPF (Vertical Platform Flatpouch), die auf der Interpack 2017 erstmals präsentiert wurde. Mit ihr können Nahrungsmittelhersteller oder auch Pharmaproduzenten ihre Produktion mit Leichtigkeit auf aktuelle Marktgegebenheiten anpassen. Die Maschine füllt bis zu 1800 Sachets pro Minute ab und erreicht damit nach Angaben des Herstellers die höchste Leistung pro Quadratmeter
Produktionsfläche am Markt.

Schnelle Anpassung

Die Flachbeutelmaschine kann dank ihres modularen Konzepts zwischen drei und zwölf Bahnen umfassen. Die Anzahl der Bahnen ist abhängig von der geforderten Leistung und den gewünschten Beutelgrößen. Möglich ist dies durch das neue dezentrale Dosiersystem: Jede Bahn verfügt über eine eigene Dosierkammer sowie einen
Produktvorrat.

„Die Vereinzelung der Dosiereinheiten schafft Flexibilität in vielerlei Hinsicht. Damit lassen sich zum Beispiel auch verschiedene Produkte wie beispielsweise Pfeffer und Salz simultan auf derselben Maschine abfüllen“, erklärte Rolf Steinemann, Produktmanager bei Bosch Packaging Systems. Lange Siegelzeiten bei tiefen Temperaturen garantieren hermetisch dichte Packungen und sorgen so für eine hohe Produktqualität. Durch das hygienische und ergonomische Design ist die Sigpack VPF gut einsehbar und zugänglich, sodass sie leicht zu reinigen ist. „Kurze Reinigungs- und Umstellzeiten tragen zu einer hohen Gesamtanlageneffektivität bei“, betonte Steinemann. Exakte Dosierung, tiefe Beutelbefüllung sowie dichte Siegelnähte reduzieren Produktverluste und Ausschuss. Für die Hersteller wird der Verpackungsprozess dadurch insgesamt kostengünstiger.

Immer exakt dosiert

Der Befüllmechanismus beruht auf einer Schneckendosierung, die für ihre hohe Genauigkeit bekannt ist. Eine intelligente Tendenzsteuerung ermöglicht eine Nachjustierung für noch genaueres Dosieren. „Bei der Erstkonzeption der Sigpack VPF planten wir mit der MPA-Ventilinsel von Festo, die die Produktzuführung pro Bahn mit Vakuum und Druckluftzufuhr bei gleichzeitiger Zwei-Kammer-Trennung möglich gemacht hätte“, erklärt Maik Lamprecht, Projektleiter für die Entwicklung der Sigpack VPF. Zusätzliche Reinigungskomponenten und ein Proportionalventil pro Bahn wären notwendig gewesen.

„Um ein Vielfaches vereinfacht das Festo Motion Terminal die Produktzuführung“, berichtet Lamprecht, denn mit dem Festo Motion Terminal VTEM lässt sich jede Bahn praktisch per Knopfdruck individuell einstellen. „Wir sparen Ventilscheiben um den Faktor drei ein und haben Funktionen an Bord der Flachbeutelmaschine, die wir sonst erst mit viel größerem konstruktivem Aufwand erreicht hätten“, ergänzt der Projektleiter für die Maschine.

Mehr Prozesssicherheit

Die Sigpack VPF mit dem Festo Motion Terminal ermöglicht die Druck- und Vakuummessung zur Prozessüberwachung, eine
Leckage-Überwachung zur Kontrolle einer Verunreinigung der Klappe sowie die Einstellung des Reinigungs- und Entleerdrucks individuell pro Bahn. „Damit gewinnen wir deutlich an Prozesssicherheit“, betont Lamprecht. Um alle diese Funktionen abzudecken, ist nur eine einzige Hardware notwendig: das Festo Motion Terminal VTEM. Es nutzt das Konzept der digitalisierten Pneumatik. Der Wechsel pneumatischer Funktionen sowie die Anpassung auf neue Formate werden mittels Parameteränderung über Apps gesteuert. Die integrierte intelligente Sensorik für Regelung, Diagnose und selbstlernende Aufgaben erspart Zusatzkomponenten, reduziert die Komplexität und vereinfacht den Bestellprozess. Die Apps können bis zu 50 Einzelkomponenten ersetzen. Zusätzlich erhalten Maschinenbediener Zustandsinformationen zu einzelnen Maschinen, Gesamtlinien oder Prozessen in Echtzeit. So lassen sich kostenintensive Maschinenstillstände vermeiden und die Maschinenverfügbarkeit erhöhen.

Sichere Produktverteilung

Durch schnelles Zuschalten neuer Funktionen über Apps müssen Maschinenentwickler so nur noch einen Basis-Maschinentyp erstellen. „Wir könnten in Zukunft ganz einfach und schnell Apps auswählen und Maschinen mit unterschiedlichen Ausprägungen je nach Kundenwunsch ausstatten“, so Produktmanager Steinemann. Bei der Produktzuführung für den mehrbahnigen Dosierprozess über Vakuum zeichnet bei der Sigpack VPF die App „Proportional-Druckregelung“ verantwortlich. Bei wechselnden Beutelgrößen und Pulverkonsistenzen sorgt die Automatisierungsplattform für eine sichere Produktverteilung und den robusten Zuführprozess.
Zu den weiteren Funktionen gehört der einstellbare Reinigungs- und Abwurfimpuls. Die Automatisierungsplattform überwacht den Abfüllprozess mit einer Klappenkontrolle mittels Drucküberprüfung. Die Druck- und Vakuumüberwachung lässt frühzeitig Verschleiß und Verschmutzung erkennen. Die Leckagekontrolle sorgt für sichere Prozesse mit reproduzierbaren Ergebnissen. Der Reinigungs- und Ausblasdruck ist für jede Bahn individuell einstellbar.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: dei0318festo

Halle 8.1, Stand E101


Autor: Christopher Haug

Redakteur Internationale Fachpresse,

Festo

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