Maksimal ydeevne for posefyldningsmaskiner

FAULHABER-drivteknologi leverer dynamik, præcision og høj driftssikkerhed på minimal plads i Scaldopacks pakkemaskiner.

  www.faulhaber.com

Hastighed er altafgørende for pakkemaskiner: Produkterne skal fyldes, forsegles pålideligt og gøres klar til forsendelse på meget korte cyklusser. Hvis der pakkes fødevarer, er hygiejnekravene desuden meget høje. For at holde de samlede ejeromkostninger nede bør vedligeholdelse sjældent være nødvendig, og uplanlagte stop skal undgås. Kravlisten er dermed lang – og gælder ikke kun selve pakkemaskinen, men også de anvendte komponenter, f.eks. drivteknologien. Denne artikel beskriver posefyldningsmaskiner, der bruges til at pakke både produkter med høj viskositet og ikke-fødevareprodukter samt produkter med partikler.

Det belgiske firma Scaldopack udvikler, producerer og servicerer avancerede maskiner til isætning af tuder samt fyldnings- og forseglingsmaskiner til poser. For virksomheden i Belgien er det vigtigt, at de fremstillede emballager har meget høj kvalitet, lav fejlrate, stabile produktionshastigheder og høj maskintilgængelighed. Samtidig er fleksibilitet meget vigtigt. Systemerne kan nemt omstilles fra én produktionsserie til den næste på kort tid. Afhængigt af system og anvendelse varierer omstillingstiderne fra blot få timer til under 30 minutter. Desuden er alle systemer konstrueret, så vedligeholdelse sjældent er nødvendig og kan udføres hurtigt. Dette bidrager ligeledes til at holde maskinernes samlede ejeromkostninger nede.

Fyldning af fødevarer og ikke-fødevarer
Scaldopack tilbyder en række systemer til fyldning af poser: flere posefyldningsmaskiner og tudindsætningsmaskiner, som indsætter tuder i poser af forskellige størrelser (figur 1). Fyldemaskinerne adskiller sig med hensyn til kapacitet – altså hvor mange beholdere der kan fyldes pr. minut – og typen af beholder: Smartfiller Ecoline imponerer f.eks. med sin fleksibilitet. Ud over poser kan den også fylde flasker og beholdere. Monofiller Multihead 4 kan derimod producere op til 120 pakninger i minuttet takket være multihovedet. Både fødevarer og andre højviskose produkter eller produkter med partikler kan fyldes. Typiske ikke-fødevareprodukter omfatter geler, shampoo, lotioner, sæber, balsam, rengøringsmidler, blødgørere, motorolie og klæbemidler. Blandt de klassiske fødevarer, der kan fyldes med systemet, er babymad, dips, hummus, saucer, peanutbutter, honning, yoghurt, juice og alkoholiske drikke. Producenter af sportsgeler benytter også Scaldopacks systemer. Disse sportsgeler bruges primært af udholdenhedsatleter, som skal præstere på højt niveau og har behov for hurtig energitilførsel og en stabil elektrolytbalance (figur 2a-c).

Men selve pakkemaskinerne skal også præstere på højt niveau. De arbejder ofte døgnet rundt, syv dage om ugen. Pauser til vedligeholdelse – planlagte eller uplanlagte – bliver hurtigt dyre og bør derfor undgås. Alle, der køber et sådant system, har samtidig fokus på TCO (Total Cost of Ownership). Ud over anskaffelsesomkostninger tæller også vedligeholdelsesomkostninger, produktionskvalitet og undgåelse af variable faktorer, der kan føre til produktionsfejl. Det, der gælder for systemet som helhed, gælder også for de installerede komponenter. Høj ydeevne kræves ligeledes af den anvendte drivteknologi (figur 3a-c).

For at sikre en jævn og effektiv drift anvender Scaldopack BLDC-motorer fra FAULHABER (figur 4). De direkte lineære drev med indbyggede Hall-sensorer giver en positionsnøjagtighed på op til 0,1 mm og en acceleration på op til 4 g. Dette gør det muligt at flytte poserne hurtigt og præcist til den korrekte fyldeposition. Der fyldes og forsegles med den rette mængde sportsgel og stables derefter i displaykasser til forsendelse eller salg. Da produktionsarealer ofte er dyre og dermed begrænsede, skal de anvendte systemer optage så lidt plads som muligt. I den kompakte maskine er det en fordel, at drivmodulet kræver minimal installationsplads. Med et volumen på 22 × 22 × 74 mm opnår det stadig en spidskraft på 27 N og byder på fremragende langtidspålidelighed: I modsætning til konventionelle pneumatiske komponenter kan det fungere kontinuerligt i næsten tre år uden vedligeholdelse. Dette passer perfekt til maskinproducenternes ønske om systemer med lavt vedligeholdelsesbehov.

Ud over driftssikkerheden spiller også systemintegration og betjeningsvenlighed en afgørende rolle. De højdynamiske MC 3603-bevægelsescontrollere (figur 5) udfører positionsstyringen. Med standardiserede kommunikationsgrænseflader som RS232, EtherCAT eller CAN kan styresignaler let angives, og drevet kan integreres i automationssystemet. I den faktiske anvendelse muliggør CiA402-kompatibiliteten af controlleren enkel integration i fyldesystemets EtherCAT-styring. Bevægelsescontrolleren forenkler ikke blot integrationen, men også de nødvendige tests. Dermed kan samspillet mellem drevsystemer og maskiner optimeres for at sikre maksimal ydeevne. Anvendelsen illustrerer tydeligt, hvor afgørende en rolle dynamisk, præcis, kompakt, vedligeholdelsesfri og let integrerbar drivteknologi spiller i den automatiserede emballageindustri.