Antriebslösungen für Blisterverpackungslinien

Hersteller von Verpackungsmaschinen und -linien sehen sich heute mehr denn je mit unzähligen Anforderungen, Einschränkungen und enger Budgets seitens ihrer Kunden konfrontiert. Hier bildet die Koch Pac-Systeme GmbH mit 250 Mitarbeitern an den Standorten in Pfalzgrafenweiler und Pirmasens keine Ausnahme. Das Unternehmen entwickelt und produziert seit über 40 Jahren Blisterverpackungs- und Kartoniermaschinen für Kunden aus unterschiedlichen Industriezweigen. Maschinen und Systeme von Koch verpacken Batterien, Zahnbürsten, Kontaktlinsen bis zu Zündkerzen – alles und auf jede denkbare Art und Weise: mit Karton, Kartonfolie, Blister oder Wallets. Die Produktpalette von Koch erstreckt sich von Standardmaschinen zur Blisterherstellung und Siegelung bis zu komplexen Sondermaschinen und Verpackungslinien mit automatischer Produktzuführung und Endverpackung. Flexible Verpackungsmaschinen Ein zentraler Aspekt bei Koch ist Flexibilität in sämtlichen Bereichen. Da jede Maschine auftragsbezogen individuell konstruiert und gefertigt wird, ist das Unternehmen auf Zulieferer mit einem umfangreichen Produktprogramm angewiesen, das sowohl eine große Auswahl an Standardkomponenten bietet, als auch maßgeschneiderte Sonderlösungen ermöglicht. Aus diesem Grund hat Koch sich für Thomson als Technologiepartner entschieden. Der Antriebshersteller verfügt über unterschiedliche Standard-Lineareinheiten und Gleitführungen sowie Sonderausführungen – bis hin zu alternativen Produkten. Fast jede Maschine, die Koch konzipiert, ist ein Unikat. Bei der Konstruktion der Maschine erfolgt die genaue Spezifikation der Linearantriebe zumeist am Ende der Planungsarbeiten, nachdem andere Details wie beispielsweise die Verkabelung festgelegt wurden. Auch hier profitiert Koch vom Thomson-Konzept, Sonderlösungen auf der Basis von Standardkomponenten zu entwickeln. Aufgrund der kurzen Vorlaufzeiten ist Koch in der Lage, Länge und Bauform der Lineareinheiten relativ spät im Projektverlauf zu entscheiden und die fertige Maschine dennoch termingerecht an den Kunden auszuliefern. Zahlreiche Lineareinheiten wurden in enger Zusammenarbeit mit Anwendern aus der Verpackungsindustrie entwickelt. Sie erfüllen also ab Werk die wichtigsten Anforderungen, denen Hersteller von Verpackungssystemen gegenüberstehen. Die wichtigsten Punkte sind hier eine hohe Verstellgeschwindigkeit und Beschleunigung für schnelle Taktzeiten sowie die Langlebigkeit der Komponenten unter diesen erschwerten Betriebsbedingungen. Die riemenbetriebenen Linearsysteme vom Typ WH und MLSH werden beispielsweise häufig eingesetzt. Störungsfreie Wiederholungen Das Bewegungsprofil der Linearantriebe in einer Blisterverpackungslinie ist durch eine hohe Dynamik gekennzeichnet: Sie müssen ein häufiges Anfahren und Abbremsen bei hoher Beschleunigung bewerkstelligen. Während die Positioniergenauigkeit in Verpackungsmaschinen im Zehntel-Millimeter-Bereich nicht übermäßig hoch liegt, ist eine zuverlässige Widerholgenauigkeit wichtig. Meist werden ein bis drei feste Positionen in schnellen Zyklen angefahren. Je nach Komplexität der Anlage und gewünschtem Automatisierungsgrad werden in den Maschinen Lineareinheiten auf zwei bis sechs Achsen eingesetzt. Sie führen zum einen die Produkte dem Verpackungswerkzeug zu und sind zum anderen für das Öffnen und Schließen des Verpackungswerkzeugs zuständig. Die Anzahl der Antriebe hängt zudem davon ab, ob die Maschine Produktwechsel zur Verpackung unterschiedlicher Produkte unterstützen oder ein Produkt in hoher Stückzahl verpacken soll. Ebenso entscheidend wie die Taktzahlen sind ein störungsfreier, möglichst wartungsarmer Betrieb und eine hohe Langlebigkeit der Maschine. Im Bereich der Verpackungsindustrie wird eine Lebensdauer von zwei bis fünf Jahren vorausgesetzt. In dieser Zeit muss die Maschine störungsfrei arbeiten und mit geringem Wartungsaufwand auskommen. Maschinenstillstände vermeiden Die hohen Anforderungen bewegen die Hersteller und Anwender dazu, vorhandene Hydraulik- und Pneumatikantriebe durch robustere, zuverlässigere und wartungsfreundlichere elektromechanische Lösungen zu ersetzen. Insbesondere die Wartung hydraulischer Systeme mit dem Wechsel und der umweltgereichten Entsorgung der Hydraulikflüssigkeit stellt die Maschinenbetreiber vor Probleme. Stillstände sind bei Verpackungsanlagen ein gravierendes Problem. Häufig arbeitet ein Betrieb rund um die Uhr im Dreischichtbetrieb. Mangels vorhandener Zwischenpuffer bedeutet daher ein Stillstand in der Regel auch einen Stillstand der gesamten oder von Teilen der Produktion. Bei durch Störungen ausgelösten Stillständen kommt je nach zu verpackendem Produkt erschwerend hinzu, dass die Produkte vom Band genommen werden müssen und die Etikettierung zur Chargenverfolgung manuell auf Stand gebracht werden muss. So kann eine einzige Störung die Produktion über mehrere Stunden entgleisen. Daher ist ein störungsfreier Betrieb in diesen Maschinen unabdingbar. Bei hydraulischen und/oder pneumatischen Systemen sind Probleme angesichts der zahlreichen störungsanfälligen Verbindungen, Schläuche und Komponenten oft vorprogrammiert. Während hydraulische Systeme regelmäßig mit dem Problem von Undichtigkeiten zu kämpfen haben und auch bei pneumatischen Antrieben die abgeführte Druckluft ölhaltig ist und damit ebenfalls zu Verunreinigungen führt, lassen sich mechanische Antriebe in Anwendungen wie der Verpackung von Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten einsetzen. Eine aufwändige Abtrennung zwischen Antrieb und Reinatmosphäre entfällt in vielen Fällen.