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antriebstechnik 10/2016

antriebstechnik 10/2016

(Ver)packende

(Ver)packende Innovationen Wechsel zur Servotechnik ermöglicht mehr Performance für Füllmaschinen Josef Tintrop Die Füllmaschinen von SIG Combibloc sind durchgängig ausgerüstet mit Servogetrieben von Wittenstein Alpha. Sie entsprechen höchsten Ansprüchen an Präzision, Durchsatzleistung, Verfügbarkeit und Langlebigkeit. Im engen technologischen Austausch haben beide Unternehmen (ver)packende Innovationen und Effizienzsteigerungen für die Maschinen auf den Weg gebracht – auch wenn die erste Getriebeanwendung zunächst nicht nach Fortschritt aussah ... Josef Tintrop ist Vertriebsleiter im technischen Büro West der Wittenstein alpha GmbH in Dinslaken Im Jahr 1997 – also vor fast 20 Jahren – begann die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen der SIG Combibloc Systems GmbH in Linnich und der Wittenstein AG, die sich seitdem von einer Lieferantenbeziehung zu einer wechselseitigen Technologie- und Innovationspartnerschaft entwickelt hat. „Technik querdenken, ungewöhnliches ausprobieren, neue Grenzen ausloten ist seit jeher das Credo unserer Entwickler und Ingenieure“, erklärt Bernd von Birgelen, Head of Competence Pool Handling & Transfer bei SIG Combibloc Systems. „Beim erstmaligen Einsatz eines Wittenstein-Getriebes in einer Abfüllmaschine der Baureihe Combibloc CFA 310 wurde dieses nicht zur Übersetzung, sondern praktisch andersherum zur Untersetzung einer Bewegung benötigt. Eine etwas ungewöhnliche Aufgabe für die Anwendung eines Getriebes, aber erfolgreich und mit Kosteneinsparungen in der Füllmaschine verbunden. In einem späteren Anwendungsfall wurden erstmals Servogetriebe eingesetzt und so eine Erhöhung der Bahngeschwindigkeit von vorher 2 500 auf dann 3 000 Packungen pro Stunde im Mittelformat ermöglicht. Die erste Hürde war somit gefallen.“ Führender Systemanbieter Das Unternehmen SIG Combibloc ist einer der weltweit führenden Hersteller von aseptischen Kartonverpackungen und Füllmaschinen für Getränke und Lebensmittel. „Als Systemanbieter liefern wir sowohl die bereits bedruckten Verbund-Packstoffe als auch die entsprechenden Maschinen für das aseptische Abfüllen und Verpacken von Getränken und flüssigen Lebensmitteln“, sagt Stefan Mergel, Head of Downstream and Procurement Engineering Equipment Supply Chain Management & Procurement bei SIG Combibloc Systems. „Mit Packungswerken und Niederlassungen auf der ganzen Welt können wir schnell und gezielt auf Kundenbedürfnisse eingehen.“ SIG Combibloc erzielte im Jahr 2015 einen Umsatz von 1,72 Mrd. Euro. Seit März 2015 gehört das Unternehmen zur kanadischen Private Equity Gesellschaft Onex Corporation und somit zu den größten Anbietern für Verpackungslösungen weltweit. Die Füllmaschinen werden in drei Produktfamilien eingeteilt: im Kleinformat für Volumina bis 0,5 l, im Mittelformat bis 1 l Füllmenge sowie im Großformat bis 2 l. „In der Grundkonstruktion bestehen die Maschinen immer aus vier Modulen“, führt Bernd von Birgelen aus. „Im Dornradteil werden Verpackungszuschnitte, sogenannte Sleeves, aufgefaltet, auf Dorne geschoben und dabei erhitzt. Im gleichen Prozess wird der Verpackungsboden zuerst gefaltet und dann durch die Bodenpresse verschlossen. Im folgenden Kettenteil werden mit Druckluft Staubpartikel aus der oben offenen Verpackung ausgeblasen und die vorgeprägten Rillungen und Faltkanten im Kartonmaterial als Vorbereitung für das Siegeln gebrochen und vorgefaltet. In der Aseptikzone wird die Verpackung mit Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 ) sterilisiert, getrocknet, mit dem Produkt befüllt und per Ultraschall-Schweißverfahren verschlossen. Danach werden die befüllten und verschlossenen Primärverpackungen durch ein Handlingsmodul auf eine Fördereinrichtung übergeben, die sie abtransportiert.“ Die Falt-, Füll- und Verschließprozesse laufen in Höchstgeschwindigkeit ab. So weist z. B. eine 6-bahnige Combibloc CFA 124 eine Maschinenleistung von 24 000 Verpackungen pro 30 antriebstechnik 10/2016

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN 01 SIC Combibloc erprobt aktuell eine intelligente Motor-Getriebe-Kombination mit integrierter Sensorik zum hochdynamischen Anfahren von Winkellagen auf Linearachsen Stunde auf. „Auf ein Jahr hochgerechnet sind das 16 Mio. Maschinentakte pro Bahn. Mindestens 10 Jahre, also 160 Mio. Taktschübe, müssen die Maschinen schon leisten können“, so Bernd von Birgelen. Dass solche Leistungen und Verfügbarkeiten heute möglich sind, hat zwei Hauptgründe: zum einen der nahezu durchgängige Einsatz von Servotechnik und zum zweiten leistungsstarke Getriebe und Aktuatoren, die diese Anforderungen zuverlässig erfüllen. Leistungssteigerungen durch Servogetriebe Weg von Pneumatik, weg vom Abgreifen und Umsetzen von Bewegungen der Königswelle, Einbau von Getrieben und Aktuatoren als fertige Bauteile anstelle von Sonderkonstruktionen, Entkoppelung mechanischer Funktionen und Synchronisation von Servogetrieben und Motor-Getriebe-Einheiten über die Maschinensteuerung – mit dem schrittweisen Technologiewechsel zur Servotechnik konnte SIG Combibloc immer wieder deutliche Leistungssteigerungen der Maschinen erzielen. „Mit jeder Maschinengeneration haben wir mehr auf deren servogerechte Konstruktion geachtet“, blickt Jürgen Blümel vom Competence Pool Forming & Sealing bei der SIG Combibloc Systems zurück. „War die Combibloc 310 im Jahr 1997 noch in keinster Weise auf Servotechnik ausgelegt, so haben wir nur wenige Jahre später mit der Combibloc 124 zum ersten Mal eine Maschine durchgängig servogerecht konstruiert.“ Ob im Dornradteil, in dem eine Welle aufgefaltete Sleeves auf Dorne schiebt oder im Kettenteil, in dem ein Servogetriebe den Hub der Faltleiste ausführt – viele bislang mechanisch gekoppelte Bewegungen werden dank der Servoaktuatoren von Wittenstein schneller und präziser ausgeführt. In der Ultraschallstation, in der der Amboss und die Ultraschall- Sonotroden über Koppelgelenke verfahren werden, hat die Servotechnik die Pneumatik verdrängt, weil der Transport der Packungen und das Verschweißen nicht mehr nur sequentiell, sondern simultan und damit deutlich schneller durchgeführt werden können. Darüber hinaus lassen sich bestimmte Kinematiken nicht durch mechanisch gekoppelte Achsen abbilden, sondern überhaupt erst mit Hilfe der Servotechnik lösen – z. B. die komplexen Faltvorgänge im Dornradteil, die für die Formgebung und das Aufbringen des Drehverschlusses an Combidome-Verpackungen erforderlich sind. „Aktuell verbauen wir je nach Funktion, Leistungsanforderung und Bauraum verschiedene High End-Winkelgetriebe wie HG +, TK + und V-Drive + sowie High End-Planetengetriebe TP + und SP + von Wittenstein Alpha, fast alle in korrosionsbeständiger Ausführung“, fasst Bernd von Birgelen zusammen. „Und es ist kein Zufall, dass wir ausschließlich Getriebetechnik dieses Herstellers einsetzen. Die Produkte sind innovativ und extrem leistungsfähig, sie verbessern die Flexibilität und Durchsatzleistung unserer Maschinen und gewährleisten höchste Verarbeitungsqualität im dynamischen Dauerbetrieb. Außerdem lässt die Betreuung Effizienz bestellen: CONTI®V ADVANCE ab Lager verfügbar Einfach effizient: Der neue ummantelte Schmalkeilriemen CONTI®V Advance ist ab sofort auch als Lagerware verfügbar. Seine Vorteile: Zugstrang aus verstärktem Polyester, faserverstärkte Mischung und doppelte Gewebeummantelung. Das sorgt für mehr Effizienz in industriellen Hochleistungsanwendungen. Seine Leistung ist um bis zu 40 Prozent höher als die von Standardkeilriemen. Die bessere Längenstabilität sorgt außerdem für einen geringeren Wartungsaufwand – das hilft, Betriebskosten zu senken und die Produktivität zu steigern. www.contitech.de/ptg-industrie Power Transmission Group

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