Universelles Infeed-System: In Reih und Glied

Die Firma Rontech ist bei Verpackungsmaschinenbauern und in der abpackenden Industrie ein bekannter Name. Das Unternehmen mit Sitz in Felsberg nahe Chur hat in den vergangenen 15 Jahren ein komplettes Programm mit Anlegern unterschiedlicher Technologien und Zuführsystemen aufgebaut, die vor allem in der Pharmabranche erfolgreich sind. Was 1993 mit drei Mitarbeitern begann, hat sich heute zu einem Unternehmen mit 34 Mitarbeitern entwickelt. Das Firmengebäude wird zurzeit um ein zweites erweitert. Außerdem sollen dieses Jahr mindestens fünf neue Mitarbeiter den Personalstand erhöhen. Jörg Roncoletta, Mitglied der Geschäftsleitung, bekennt offen, dass die derzeitigen Kapazitätserweiterungen nicht nur ein Ergebnis des erfolgreichen Geschäfts mit Anlegersystemen sind: \’Wir wollen uns mit einem erweiterten Programm an Produktzuführsystemen ein zweites Standbein aufbauen, das uns neben unseren angestammten Branchen beispielsweise den Food-Bereich öffnet.\‘ Den Grundstein zu diesem ehrgeizigen Ziel legt der Spacefeeder: Der Name steht für ein Zuführsystem, das lose in einen Behälter geschüttete Packungen über eine Rollenstrecke vereinzelt und ausrichtet. Im Anschluss können die Packungen äquidistant sowie phasengenau an einen nachgeschalteten Verpackungsprozess übergeben werden. Was sich im Grundsatz mit wenigen Worten beschreiben lässt, ist in der Umsetzung technisch anspruchsvoll. Das unterstreicht auch Jörg Roncoletta: \’Wir wissen, dass sich schon viele an dieser Idee mehr oder weniger erfolglos versucht haben. Dabei ist das Interesse an einer solchen Lösung groß, der Markt wartet darauf.\‘ Kompaktes Rollensystem in zwei Ebenen Die erste Version des Space­feeders ist eine kompakte, voll verkleidete Maschine, deren funktionaler Kern ein in zwei übereinander liegenden Ebenen angeordnetes Rollensystem bildet. An der Vorderseite ist ein großer Behälter, der die zu vereinzelnden Produkte aufnimmt. Sie können bequem über die niedrig liegende, vordere Behälterkante als Schüttgut aus Kartons eingebracht werden. Ein bis zum Behälterboden reichendes Steigband fördert die Produkte hoch und lässt sie auf ein Transportband fallen, das Steigband und Rollensystem verbindet. Das leicht schräg liegende Rollensystem besteht aus einzelnen Segmenten mit jeweils mehreren Rollen. Jedes Segment verfügt über einen eigenen Servoantrieb. Dadurch kann die Fördergeschwindigkeit individuell geregelt werden. Beim Verlassen jedes Segments meldet eine Lichtschranke die aktuelle Position des Produkts an die Steuerung, die daraufhin den Abstand zum voraus befindlichen Produkt berechnet und die Geschwindigkeit des Folgesegments anpasst. Am Ende der oberen Ebene des Rollensystems fallen die Produkte durch eine Öffnung auf die darunter liegende Ebene, und der Prozess setzt sich fort. Durch die leicht schräge Lage des Rollensystems werden die Produkte während des Durchlaufs an der rückwärtigen Blechwand geometrisch ausgerichtet. Am Ende des Durchlaufs steht ein äquidistanter Produktstrom, der ein phasengenaues, positionssynchrones Eintakten der Einzelprodukte in den Verpackungsprozess ermöglicht. Bis zu 300 Produkte pro Minute kann der Spacefeeder am Übergabeort bereitstellen. Klar strukturiertes Automatisierungskonzept Das Automatisierungskonzept auf Basis von Elau-Technologie ist umfangreich: Je nach Anwendung sind für den gesamten Prozess zwischen 24 und 60 Rollensegmente notwendig. Damit wird auch eine identische Anzahl an Servomotoren benötigt. Zum Einsatz kommen iSH Servomodule, deren integrierte Regelelektronik Schaltschrankvolumen und auch Verkabelungsaufwand einspart. Die Servomodule werden mit beidseitig steckbaren Hybridkabeln, die Steuersignale und Stromversorgung in eine Single-Kabellösung integrieren, über Verteiler mit einem C600-Controller und der zentralen Stromversorgung verbunden. So ist trotz des massiven Einsatzes von Antrieben ein übersichtliches Installationskonzept möglich. Die Lichtschranken am Ende jedes Rollensegments sind an die E/A-Klemmen des C600-Controllers angeschlossen. Für die hinteren Rollensegmente werden schnelle E/A-Klemmen des Controllers genutzt, weil gegen Ende des Prozesses die Genauigkeit des Positioniervorgangs steigen muss. In der Vereinzelungs-Software steckt eine Menge des Kapitals, das Rontech in die Entwicklung des Spacefeeder investiert hat. \’Insgesamt drei Jahre sind von der Idee bis zur lauffähigen Software vergangen\‘, räumt Jörg Roncoletta ein. Basis für das Software-Konzept ist das Elau-Template, das für diese Anwendung angepasst wurde. Für das letzte Förderstück bediente sich Rontech des Smart-Infeed-Moduls von Elau. Das universell anpassbare Modul regelt die phasengenaue Übergabe zwischen Rollensystem und Fächerkette. Der Spacefeeder ist flexibel einsetzbar, er steht auf Schwerlastrollen und kann in der Produktion von einer Linie zu einer anderen gefahren werden. Eine Maschine kann damit ohne Formatwechsel beutelschlaffe Folienbeutel, Vierrand- Siegelbeutel, Flow Packs, Kunststoff- und Gummiteile, Karten oder 3D-Beutel verarbeiten. Die Maße der Verpackungen dürfen sich dabei in einem Bereich von 40x50mm bis 300x400mm bewegen. Einfaches Ein-/Ausschalt-Bedienkonzept So komplex die Maschine aus technischer Sicht ist, so wenig merkt der Benutzer davon. Dazu erklärt Jörg Roncoletta: \’Die Bedienung im Produktionsbetrieb beschränkt sich im Grund auf den Ein-/Ausschalter. Alles andere erledigt die Maschine.\‘ Ein integriertes Touch Panel dient zur Abfrage der Betriebszustände und zur Diagnose im Fehlerfall. Das Elau-System ermöglicht eine Diagnose bis zu jeder einzelnen Motorwelle. Die Rollen aller Segmente sind mit Schnellspannverschlüssen lösbar, die als Module gestalteten Segmente lassen sich alternativ komplett inklusive Antrieb mit wenigen Handgriffen ausbauen. Die iSH-Servomodule sind mit Steckkontakten angeschlossen. Die Konfiguration eines Servomoduls bei Einbau des gleichen Segments oder eines Ersatz-Segments verläuft durch integrierte elektronische Typenschilder automatisch. So zeigt der Spacefeeder hinsichtlich Bedienung und Maintenance gut, dass technisch anspruchsvolle Konzepte in der Handhabung weit weniger komplex sein können als so manche mechanische Lösung. Einfache Kopplung mit Verpackungsmaschinen