Maksimal ytelse for posefyllingsmaskiner

FAULHABER-drivteknologi gir dynamikk, presisjon og høy driftssikkerhet på minimal plass i emballeringsmaskinene fra Scaldopack.

  www.faulhaber.com

Hastighet er avgjørende for emballeringsmaskiner: Produktene må fylles, forsegles pålitelig og klargjøres for forsendelse i løpet av svært korte sykluser. Dersom matvarer pakkes, stilles det i tillegg høye hygienekrav. For å holde de totale eierkostnadene lave bør vedlikehold sjelden være nødvendig, og uplanlagt driftsstans må unngås. Kravlisten er derfor lang – og gjelder ikke bare for selve emballeringsmaskinen, men også for komponentene som brukes, som for eksempel drivteknologien. Denne artikkelen beskriver posefyllingsmaskiner som brukes til å pakke både høyviskøse produkter og ikke-matvarer, samt produkter med partikler.

Det belgiske selskapet Scaldopack utvikler, produserer og vedlikeholder avanserte maskiner for innsetting av tuter samt for fylling og forsegling av poser. For belgierne er det viktig at emballasjene som produseres har svært høy kvalitet, lav feilrate, stabile produksjonshastigheter og høy maskintilgjengelighet. Samtidig er fleksibilitet også avgjørende. Systemene kan enkelt omstilles fra ett parti til det neste på kort tid. Avhengig av system og anvendelse varierer omstillingstiden fra noen timer til under 30 minutter. Alle systemene er dessuten konstruert slik at vedlikehold sjelden er nødvendig og kan utføres raskt. Dette bidrar også til å holde de totale eierkostnadene for maskinene lave.

Fylling av matvarer og ikke-matvarer
Scaldopack tilbyr en rekke systemer for fylling av poser: flere posefyllingsmaskiner og tutinnsettingsmaskiner som setter tuter i poser av ulike størrelser (figur 1). Fyllemaskinene skiller seg fra hverandre når det gjelder kapasitet – altså hvor mange beholdere som kan fylles per minutt – og typen beholder: Smartfiller Ecoline utmerker seg med sin fleksibilitet. I tillegg til poser kan den også fylle flasker og beholdere. Monofiller Multihead 4 kan derimot produsere opptil 120 pakninger per minutt takket være flerhodet design. Både matvarer og andre høyviskøse produkter eller produkter med partikler kan fylles. Typiske ikke-matvarer inkluderer geler, sjampo, lotioner, såper, balsam, rengjøringsmidler, mykgjørere, motoroljer og lim. Blant de klassiske matvarene som kan fylles med systemet er babymat, dipper, hummus, sauser, peanøttsmør, honning, yoghurt, juice og alkoholholdige drikker. Produsenter av sportsgeler bruker også Scaldopacks systemer. Disse sportsgelene brukes hovedsakelig av utholdenhetsutøvere som må yte på høyt nivå og trenger rask energitilførsel og stabil elektrolyttbalanse (figur 2a-c).

Men også selve emballeringsmaskinene må yte på et høyt nivå. De arbeider ofte døgnet rundt, sju dager i uken. Pauser for vedlikehold – enten planlagt eller uplanlagt – blir raskt kostbare og bør derfor unngås. Alle som investerer i et slikt system, er samtidig opptatt av TCO (Total Cost of Ownership). I tillegg til anskaffelseskostnader inngår vedlikeholdskostnader, produksjonskvalitet og reduksjon av variabler som kan føre til produksjonsfeil. Det som gjelder for systemet som helhet, gjelder også for de installerte komponentene. Høy ytelse kreves også av den anvendte drivteknologien (figur 3a-c).

For jevn og effektiv drift benytter Scaldopack BLDC-motorer fra FAULHABER (figur 4). De direkte lineære drivene med innebygde Hall-sensorer gir en posisjonsnøyaktighet på opptil 0,1 mm og en akselerasjon på opptil 4 g. Dette gjør det mulig å flytte posene raskt og presist til riktig fyllingsposisjon. Der fylles og forsegles de med riktig mengde sportsgel og stables deretter i displayesker for forsendelse eller salg. Fordi produksjonsareal ofte er dyrt og dermed begrenset, må systemene oppta så lite plass som mulig. I den kompakte maskinen er det en fordel at drivenheten krever minimalt installasjonsrom. Med et volum på 22 × 22 × 74 mm oppnår den likevel en toppkraft på 27 N og har utmerket langtidspålitelighet: I motsetning til konvensjonelle pneumatiske komponenter kan den operere kontinuerlig i nesten tre år uten vedlikehold. Dette passer svært godt med maskinprodusentenes ønske om systemer med lavt vedlikeholdsbehov.

I tillegg til påliteligheten spiller også systemintegrasjon og brukervennlighet en avgjørende rolle. De høydynamiske MC 3603-bevegelseskontrollerne (figur 5) utfører posisjonsstyringen. Med standardiserte kommunikasjonsgrensesnitt som RS232, EtherCAT eller CAN kan styresignaler enkelt angis, og drivenheten integreres i automatiseringssystemet.. I den faktiske applikasjonen gjør CiA402-kompatibiliteten til kontrolleren det enkelt å integrere den i fyllesystemets EtherCAT-styring. Bevegelseskontrolleren forenkler ikke bare integrasjonen, men også nødvendige tester. Dermed kan drivsystemer og maskiner optimaliseres i samspill for å oppnå maksimal ytelse. Anvendelsen viser tydelig hvilken avgjørende rolle dynamisk, presis, kompakt, vedlikeholdsfri og lett integrerbar drivteknologi spiller i den automatiserte emballasjeindustrien.