Große, kleine, längliche, dicke, flache Tuben – für Mundpflege, Kosmetik und die Pharmazie werden sie in unzähligen Größen und Formaten hergestellt. Maschinen, auf denen die Verpackungen gefertigt werden, baut PackSys Global aus Rüti in der Schweiz. Das Unternehmen achtet auf effiziente Prozesse, einen hohen Output und einfache Bedienbarkeit. Dafür sorgen wachsende Digitalisierung und Automatisierung sowie Verschlankung der Prozessschritte. Ein wichtiger Aspekt mit großem Einfluss auf die Prozesssicherheit ist die korrekte Formatverstellung der Maschinen, das heißt die Anpassung der Einstellungen auf unterschiedliche Tubenformate. Um den Bedienkomfort ihrer Tubenrohr-Schweißmaschinen zu erhöhen und die sichere Einstellung der verschiedenen Aggregate zu gewährleisten, hat PackSys eine überwachte Formatverstellungslösung des Spezialisten für Sensoren und Positioniersysteme, Siko, integriert.
Überwachte Formatverstellung
Die gängigste Methode für die Formatverstellung ist die mit mechanischen Positionsanzeigen, die händisch auf einen in der Dokumentation hinterlegten Positionswert eingestellt werden. Dies birgt aber hohes Fehlerpotenzial. Insbesondere bei häufigen Verstellungen für verschiedene Tubenvarianten an mehreren Positionen lohnt es sich digitale Positionsanzeigen zu integrieren. Bei der Entwicklung einer neuen Tubenrohr-Schweißmaschine, dem FlexSeamer, wurde die Umstellung darauf erprobt. Die Wahl fiel auf die digitale AP05-Positionsanzeige mit IO-Link-Schnittstelle von Siko. Sie überzeugte aus mehreren Gründen: aufgrund ihrer Kompaktheit, ihrer universellen Einsetzbarkeit unabhängig davon, ob die Achse vertikal oder horizontal verläuft, sowie der intuitiven Ablesbarkeit mittels zweier LEDs. Sie kommen unter anderem zum Einsatz, um Einstellungen wie die Dicke oder Länge der Kunststofflaminate oder ein variierendes Druckbild zu überprüfen. Eine weitere Positionsanzeige, die AP10S, überwaht die linearen Bewegungen.
Vom Laminat zur Tube
Beim FlexSeamer wird ein Flachbandmaterial, ein Kunststofflaminat, von einer großen Rolle abgewickelt. Die Kunststoffbahn wird längs gefaltet, zu einem Rohr geformt und mit einer Längsschweißnaht versehen, sodass aus dem Flachmaterial ein Endlosschlauch entsteht. Ein Rotationsmesser zerschneidet den Schlauch in einzelne Rohrstücke – die eigentlichen Tubenkörper. Auf einer der beiden Seiten wird in einer Folgemaschine, dem Header & Capper, eine sogenannte Schulter mit dem Gewinde sowie dem Verschluss aufgesetzt. Die andere Seite verbleibt offen, damit beim Abfüller in diese Öffnung die Inhalte eingebracht und eine finale Querschweißnaht angefügt werden kann.
Hohe Geschwindigkeit und prozesssichere Bedienung
Was die neue Schweißmaschine auszeichnet, ist ihre hohe Geschwindigkeit mit 250 Tuben pro Minute, lange Heiz- und Kühlstrecken sowie eine intuitive, schnelle und prozesssichere Bedienbarkeit. Während mechanische Positionsanzeigen nur den Ist-Wert einer Position ausgeben, zeigen digitale Positionsindikatoren auch den Soll-Wert einer Einstellung an. So können die Maße für eine bestimmte Tubenvariante als Rezeptur in der Maschinensteuerung hinterlegt und via IO-Link auf die jeweiligen Anzeigen übertragen werden. Ein Bediener muss die Einstellung dann so vornehmen, dass Ist- und Soll-Wert übereinstimmen. Nur dann lässt sich die Produktion fortsetzen. Für Aitor Henao, Head of Marketing & Communications bei PackSys Global, liegen die Vorteile auf der Hand: „Formate lassen sich zügig auf einen Blick verstellen. Da für jede Variante die jeweiligen Maße als Rezeptur hinterlegt sind, kann jedes Produkt jederzeit mit den exakt gleichen Einstellungen reproduziert werden. Das bedeutet eine gleichbleibend hohe Qualität, da die Prozesse immer stabil und sicher laufen.“ Emanuel Heusser, Gruppenleiter Automation Engineering im R&D, betont einen weiteren Aspekt, der für die Qualität relevant ist: „Die Auswirkungen einer Fehleinstellung werden oft erst dann deutlich, wenn Produkte stichprobenartig zerstörend geprüft werden – was aufwändig ist. Wenn jedoch dank der digitalen Positionsindikatoren stets während des Produktionsvorgangs gewährleistet werden kann, dass immer die gleichen Einstellungen vorgenommen werden, sind nachgelagerte Qualitätsprüfungen überflüssig – ein Riesenmehrwert.“