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Gut verpackt, clever gemacht

Auf wiederverschließbare Beutel für Kosmetikartikel und Lebensmittel ist die innovative, intelligent automatisierte Horizontal- Schlauchbeutelmaschine Scirocco von PFM Machinery spezialisiert.

Eines der Produkte, die mit der Schlauchbeutelmaschine Scirocco verpackt werden, sind Feuchttücher für die Baby- und Körperhygiene. Sie finden sich in vielen Haushalten und sind einfach praktisch: Die Folienverpackung öffnen, ein Tuch entnehmen, wieder verschließen - so bleiben die Tücher hygienisch und einsatzbereit. Auch für den Hersteller und den Handel ist dieses Produkt sehr attraktiv, da kein zusätzlicher Spender oder Umkarton benötigt wird. Das spart Verpackungsmaterial und Gewicht bei Lagerung und Transport.

Maschinendesign für hohe Flexibilität

Für die Maschinen, mit denen solche Produkte verpackt werden, ergeben sich daraus zahlreiche Anforderungen: Sie müssen die Spenderöffnung in den laufenden Folienstrang schneiden, die wiederverschließbare Siegelfolie platzieren, die Tücherstapel vereinzeln und richtig platzieren und am Ende die gesamte Verpackung formen und verschweißen - und das bei sehr hohen Taktraten. Für Lebensmittel und Hygieneprodukte gelten zudem besondere Anforderungen, wie das Verpacken unter Schutzatmosphäre oder in sterilen bzw. keimarmen Umgebungen. Auch werden die Produkte oft in unterschiedlichen Größen und Formaten produziert, sodass sich die Maschinen leicht an neue Produkte anpassen lassen müssen.

Bis zu 200 Packungen pro Minute

Die Bediengeräte werden ohne zusätzlichen Schaltschrank direkt an der Maschine eingesetzt
Die Bediengeräte werden ohne zusätzlichen
Schaltschrank direkt an der Maschine eingesetzt
Quelle: Siemens
Einer der Experten im Markt für solche Maschinen ist PFM Packaging Machinery aus Torrebelvicino in der italienischen Provinz Vicenza. PFM entwirft, fertigt und vermarktet Lösungen für Schlauchbeutelverpackungen für das Füllen und Verschließen sowie automatische Verpackungssysteme. Die Produktpalette umfasst etwa 40 verschiedene Modelle an Verpackungsmaschinen mit vielfältigen automatischen Beschickungssystemen und umfangreichem Zubehör für kundenspezifische Anforderungen. Speziell für Hygieneprodukte wie z.B. Erfrischungs- sowie Feuchttücher, hat PFM eine Reihe von Innovationen präsentiert, die sich in der Schlauchbeutelmaschine Scirocco wiederfinden. Diese Serie wird zur Verpackung von Lebensmitteln und Nonfood-Produkten eingesetzt und ist vor allem im Pharma- und Kosmetikbereich sehr erfolgreich. Die Linie erreicht eine hohe Produktionsleistung von bis zu 200 Verpackungen pro Minute, ist hochflexibel sowie schnell und einfach zu reinigen. Möglich wird dies durch das Design, das die Schweiß- und Produktfördereinheiten auf der Vorderseite klar von der Steuerungs- und Antriebstechnik auf der Rückseite trennt. Dank autonomer Zuführsysteme in Mehrbandlinien und dem mitlaufenden Long-Dwell Siegelkopf kann die Maschine hermetisch dichte Packungen bei einer hohen Taktrate herstellen. Diese Technologie hat PFM selbst entwickelt, inklusive der Softwaremodule für die unterschiedlichen Aggregate.

Für Produkte, die verschiedene Verpackungsarten mit hermetischer Schweißnaht erfordern, bietet PFM eine Kombiversion an: Die Verpackung wird mit drei Schweißnähten sowie einem Zip- oder einem Klettsystem zum Öffnen und Schließen zu einer Pillow Pack-Verpackung kombiniert. Diese Linie verfügt über eine austauschbare Doppelschweißgruppe, sodass der Anwender je nach Verpackungsart zwei verschiedene Konfigurationen nutzen kann. Eine weitere Besonderheit der Linie ist die automatische Längenanpassung: Produkte unterschiedlicher Längen können in zufälliger Reihenfolge eingeführt und einzeln verpackt werden.

Intelligent automatisiert

der Sinamics S120 Antrieb kalibriert sich selbst und die Simotics S-1FK7 Motoren verfügen über eine Drive-Cliq-Anbindung.
Quelle: PFM S.P.A. Packaging Machinery
Für diese vielfältigen Optionen und Einsatzmöglichkeiten suchte PFM nach einer leistungsfähigen Lösung für die Automatisierungs- und Antriebstechnik. Neben den hohen Maschinentaktraten und einer reproduzierbaren hohen Produktqualität war dabei für PFM wichtig, dass die Antriebssysteme möglichst wenig Platz im Schaltschrank benötigen. Entscheidend war auch, dass die Lösung Flexibilität und ausreichend Reserven für künftige Entwicklungen bietet. Mit dem antriebsbasierten Motion Controller Simotion D und den Sinamics S120-Antrieben von Siemens fand PFM das passende System. Dank Simotion erreicht die Maschine allerhöchste Präzision mit genügend Leistungsreserven für zukünftige Erweiterungen. Zudem ließ sich auch die automatische Längenanpassung ganz einfach verwirklichen. Mit Simotion und dem Engineeringtool Scout konnten die PFM-Techniker ihre Anforderungen effizient umsetzen und an die jeweiligen Aufgaben individuell anpassen.

Ein weiterer Vorteil ist die einheitliche Entwicklungsumgebung für Motion Control und Automatisierungsaufgaben durch die Engineeringsoftware Scout. Die Automatisierungskomponenten werden automatisch erkannt, der Sinamics S120 Antrieb kalibriert sich selbst und die Simotics S-1FK7 Motoren verfügen über eine Drive-Cliq-Anbindung. Das reduzierte den Zeitaufwand für die Verkabelung und beschleunigte die Inbetriebnahme der Maschine erheblich.

Einfache Diagnose und intuitive Bedienung

Auf den PFM-Anlagen werden Produkte individuell und ressourcenschonend verpackt
Auf den PFM-Anlagen werden Produkte individuell
und ressourcenschonend verpackt
Quelle: PFM S.P.A. Packaging Machinery

Der Simotion Controller steuert alle Funktionen der Maschine, von den Achsen über die Zugspannungsregelung der Folie bis hin zu weiteren Funktionen und Anzeigen (wie Alarme, Meldungen, Bedieneingaben, Ausschleusen von verunreinigten Produkten, Statistiken, Rezepte usw.) einschließlich der Temperaturwahlschaltung. Ergänzt wird diese Lösung durch das dezentrale Peripheriesystem Simatic ET200 SP und Simatic HMI Comfort Panels. Alle Komponenten sind über Profi net miteinander vernetzt, wodurch PFM eine detaillierte Diagnose zur Verfügung steht - mit dem zusätzlichen Vorteil, dass über den Webserver in der CPU auch ohne Entwicklungstool auf einige Systemdaten zugegriffen werden kann. Für die Fernwartung nutzt PFM eine sichere VPN-Verbindung, die den vollständigen Zugriff auf das System ermöglicht.

Zusätzlich war für PFM ein ergonomisches und benutzerfreundliches Design wichtig. Der Formatwechsel an der Linie wird komplett über ein Bediengerät mit Touchscreen durchgeführt, über das der Anlagenbediener die Maschinenparameter auf Knopfdruck einstellt.

Für diese Aufgabe wählte PFM das neue IP65-geschützte Simatic HMI Comfort Panel PRO, das an einem Tragarm oder Standfuß an der Maschine montiert werden kann. Dadurch konnte PFM das bisherige Bedienkonzept ohne großen Aufwand ersetzen, so Roberto Zattara, Leiter der Softwareabteilung von PFM: "Vorher setzten wir die Comfort Panels als Einbaugerät in einem Gehäuse an der Maschine ein. Mit dem neuen 12-Zoll PRO-Gerät verbessern wir die Optik der Maschine und erweitern die Funktionalitäten. Dank der optionalen Extension Unit, die wir in der Profi net-Variante verwenden, sparen wir Zeit bei der Verkabelung und können die komplette Lösung deutlich kompakter aufbauen als bisher. Auch mit dem Umstieg auf die neuen Bediengeräte - die uns von 12 bis 22 Zoll zur Verfügung stehen - hatten wir fast keine Arbeit, da wir die Visualisierung der bisherigen Lösung übernehmen konnten." Das Display der Comfort Panels PRO bietet durch die entspiegelte Glasfront mit projiziert-kapazitiv Touch-Technologie eine kontrastreiche und scharfe Bilddarstellung.

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