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antriebstechnik 11/2020

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antriebstechnik 11/2020

LINEARTECHNIK

LINEARTECHNIK AUTOMATISIERUNG LÄUFT WIE GESCHNITTEN Der Maschinenbauer König erfüllt mit seiner neuen Schneidemaschine die hohen Leistungsanforderungen der industriellen Produktion von Maultaschen. Eine intelligente Bewegungssteuerung erledigt das Schneiden und Trennen der Teigschläuche mit hoher Taktzahl synchron zum Transportband. Gunthart Mau ist Referent für Fachpresse bei SEW-Eurodrive in Bruchsal Die Firma König ist ein weltweit agierender Hersteller von Kleingebäckanlagen. Seit ihrer Gründung als Ein-Mann- Betrieb vor über 50 Jahren hat sie das Ziel, die Backwarenproduktion zu vereinfachen und die Qualität des Gebäcks unter Beibehaltung seines handwerklichen Charakters zu erhöhen. Dabei sind der Produktvielfalt keine Grenzen gesetzt. Die Lebensmittelproduzenten geben die gewünschten Produkte vor und König findet für seine Kunden die technische Lösung, passend zur jeweiligen Größe und Anforderung des Betriebes. SCHNEIDEN IST EINE KOMPLEXE ANWENDUNG Eine besondere Herausforderung für den Entwicklungs- und Produktionsstandort der Firma im mittelfränkischen Dinkelsbühl war die Entwicklung einer Schneidemaschine für Maultaschen, kleine Hüllen oder Taschen aus Nudelteig, die vegetarisch, mit Fisch oder Brät gefüllt werden. Der zubereitete Teig für die Maultaschen kommt aus einem Extruder. In einem Walzwerk wird dieser zu einem Teigband gewalzt, das typischerweise 600 oder 800 mm breit ist. Anschließend wird das Teigband mit Scheibenmesser in Stränge geschnitten. Auf diese wird dann die Füllung mittig aufgetragen. Bei Produktionsstart werden die gefüllten Stränge manuell in die Falteinrichtung eingefädelt. Danach läuft alles automatisch. Das Abschneiden und Verschließen der einzelnen Maultaschen ist Aufgabe der neuen Schneidemaschine der Firma König. Im Anschluss folgt die Übergabe der Maultaschen an den automatisierten Kocher. KEIN AUSTRITT DER FÜLLUNG In der Schneidemaschine der Firma König ist ein neu entwickeltes Werkzeug eingebaut. Dieses führt das Schneiden und Verschließen der Teigtaschen in einem Arbeitsgang aus. Die Messer sind aus Edelstahl gefertigt und werden je nach Einsatz beschichtet, um ein Anhaften des zu schneidenden Produktes zu verhindern. Bei Bedarf können diese Messer auch mit Wellenschnitt ausgeführt werden. Der Teig ist hierbei weniger kritisch, sondern eher die Füllung. Gerade bei den hohen Taktzahlen gäbe es schnell Probleme. „Durch die besondere Werkzeuggeometrie wird verhindert, dass beim Verschließen der Teigtaschen die Füllung austritt und es dadurch zu Anlagenstillständen kommen könnte. Die Maschine schneidet so genau, dass Füllmenge und die Schnittlänge exakt aufeinander abgestimmt werden können“, erläutert Josef Hefner, Geschäftsführer der Firma König. MESSER UND BAND SYNCHRONISIEREN „Abschneiden kann jeder“, bemerkt Hefner: „Es genügt jedoch nicht, eine einfache Hubbewegung auszuführen. Während das Messer in den Maultaschenteig eintaucht, darf kein Vorschub erfolgen.“ Die Herausforderung bestehe darin, den mit laufenden Schlitten auf die gleiche Geschwindigkeit, wie das Transportband zu synchronisieren. „Diese Bewegung wird durch einen Servolinearmotor SL2 von SEW-Eurodrive ausgeführt“, ergänzt Stefan Stahl, Außendienstmitarbeiter Service im Technischen Büro Nürnberg. Er betreut den Kunden in Dinkelsbühl. Die erste Generation des Maultaschenschneiders wurde als reine Sondermaschine gebaut. Hier kam der Applikationsumrichter Movidrive mit der integrierten Positionier- und Ablaufsteuerung IPOS zum Einsatz. Die Bewegungskoordination der einzelnen Antriebe war mittels elektronischer Kurvenscheibe achsnah in den Umrichtern realisiert. Als Master fungierte dabei ein SEW-Asynchronmotor mit externem Drehgeber, der das Förderband für den Teigtransport antreibt. Hefner: „Wir haben gute Erfahrungen mit der ersten Generation unserer Maschine gemacht. Vor allem die intensive Betreuung durch Herrn Stahl war ausschlaggebend, auch die zweite Maschinenbaureihe mit Technik von SEW- Eurodrive auszustatten.“ 48 antriebstechnik 2020/11 www.antriebstechnik.de

LINEARTECHNIK BEWEGUNGSKOORDINATION DURCH MOTION-CONTROLLER Für die Realisierung der zweiten Maschinenbaureihe schlugen die SEW-Antriebsspezialisten eine zentral gesteuerte Bewegungskoordination mit einem modularen Hardwareaufbau vor. Basis für das Maschinenmodul „Synchron Schneiden“ ist ein Mehrachs-Servo- System, bestehend aus der Motion-Control-Steuerung Movi-PLC Power und einem Achsverbund aus drei Servoreglern Moviaxis, die über Ethercat im Millisekunden-Raster zeitsynchron angesteuert werden. Für die Übertragung der produktspezifischen Vorgaben wie Schnittlänge, -höhe und -geschwindigkeit agiert der SEW-Motion-Controller selber als Feldbusteilnehmer im Kommunikationsnetzwerk der Maschinensteuerung. Antriebsseitig beinhaltet das Maschinenmodul einen Servomotor für den Vorschub des Teigbands. Den Kurbelantrieb, der die Hubbewegung des Schneidmessers ausführt, treibt ein Servomotor an. Zudem führt der Linearantrieb SL2 das Schneidmesser synchron zum Transportband. „Um die hohen Beschleunigungswerte zum Erreichen der geforderten Taktzahlen zu realisieren, lag im Hinblick auf die Konstruktion die besondere Herausforderung in der Gewichtsreduzierung der bewegten Teile der Schneidemaschine“, so Hefner. „Dennoch hätte man sie womöglich schon kopiert, wenn wir nicht gemeinsam mit SEW-Eurodrive die Intelligenz zur Bewegungssteuerung integriert hätten.“ BEWEGUNGSPROFIL OPTIMAL AUF ANWENDUNG ANGEPASST Die Standardlösung für Synchronbetrieb ist die Funktion „Fliegende Säge“. „Die Dynamik entsprach jedoch noch nicht unseren An- Digital erleben: 24.-26.11.2020 SMARTE SENSORIK LAGERLOSE DREHGEBER KOMPAKTE UND VERSCHLEIßFREIE LÖSUNG Lagerlose Drehgeber geeignet für den Einsatz in Asynchronmotoren bis hin zu Großmotoren und Generatoren. Hohe Regelgüte dank digitaler Echtzeit-Signalverarbeitung – Smart Technology. kuebler.com/lagerlose_drehgeber

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