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Spezial Verpackungsmaschinen Es muss nicht gleich der Servo sein Verpackungsmaschinenbauer positioniert mit Lenze-Frequenzumrichtern Viel Wirkung auf ganz wenig Raum erzeugen – für Jakob & Wienmeier Industrietechnik ist dieses Ziel Programm. Der Verpackungsmaschinenbauer hat sich spezialisiert auf kompakte Vertikal- und Horizontalkartonierer. Die neuen halbautomatischen Kartonierer der Serie CCM-MV arbeiten statt mit Servotechnik mit Frequenzumrichtern der Reihe Inverter Drives 8400 von Lenze. Sie nehmen die Rolle eines effizienten Positionierstellers ein. E infach soll es sein, mehr Effizienz und Flexibilität pro Quadratmeter bringen: Jakob & Wienmeier aus Georgsmarienhütte wirbt mit diesen Werten und erfüllt sie ganz handfest mit seinen kompakten Verpackungsmaschinen. „Sie sind weltweit im Einsatz“, erzählt Jörg Strauch, Leiter Konstruktion und Vertrieb. „Der Exportanteil liegt bei rund 60 Prozent, mit Schwerpunkt Europa.“ Zu den Kunden zählen neben namhaften Unternehmen der Kosmetik- und Pharmabranche sowie der Automobil-, Elektro- und Lebensmittelindustrie auch Lohnverpacker. Gerade hier überzeugen der konstruktive Aufbau und das mechanische Konzept durch hohe Flexibilität, weil schnell und einfach umgerüstet wer- antriebspraxis 2/2012 77
Spezial Verpackungsmaschinen Oben: Effizient und zielführend im Projekt: Wolfgang Krauß (Lenze), Andreas Butke und Jörg Strauch (beide Jakob & Wienmeier, von links). Rechts oben: Mit der drive-based Safety lassen sich die Signale von Schutzeinrichtungen wie beispielsweise Lichtvorhänge direkt im Frequenzumrichter verarbeiten. Rechts unten: Dreh- und Angelpunkt: Rundschalttisch, angetrieben von einem Frequenzumrichter mit effektiver Abschaltpositionierung. den kann und sich Formate mit wenigen Handgriffen verstellen lassen. Die Maschinen sind darauf getrimmt, so sparsam wie möglich mit Produktionsfläche umzugehen. Die Raumeffizienz hat konstruktiv eine hohe Integration nach sich gezogen. Der Schaltschrank der Kartonierer wurde bündig in den Maschinenrahmen integriert, der sich mit einem Gabelstapler einfach umsetzen lässt. Die Versorgung mit Strom und Druckluft reicht aus, um die Kartonierer umgehend wieder an anderer Stelle in der Fabrik zum Laufen zu bringen. „Unsere Anlagen eignen sich hervorragend als Standalone-Lösung, können aber auch problemlos in Linien integriert werden“, erläutert Strauch die Hintergründe für die autark arbeitenden Maschinen, die in der vollautomatischen Variante bis zu 50 Kartons in der Minute und als Halbautomat mit händischer Bestückung bis zu 35 Kartons verarbeiten. Präzise Abschaltpositionierung Dreh- und Angelpunkt der JW-Lösung ist ein intermittierendes Formatrad, das taktend die Kartons aufrichtet und nach der Bestückung wieder verschließt. „Wir nutzen dafür das Prinzip des Rundschalttisches“, sagt Servicetechniker Andreas Butke und verweist auf eine speziell für diesen Einsatz konzipierte Getriebemotorenlösung. Ihr überaus flacher Zuschnitt macht es möglich, dass JW die Einheit direkt unter dem Formatrad platzieren konnte. Für die präzise Positionierung nutzen die Georgsmarienhütter eine simple Abschaltpositionierung. Ein Näherungsschalter erkennt die am Getriebe entsprechend der gewünschten Teilung des Rundschalttisches mitlaufende Nocke und versorgt damit die im Frequenzumrichter hinterlegte Positionierlogik. Weil die Inverter Drives 8400 von Lenze bereits in der Variante StateLine in der Lage sind, Sensoren direkt und sehr schnell zu verarbeiten, spart sich JW den Umweg über die zentrale Steuerung. In der Vergangenheit hat dieser Aufbau dafür gesorgt, dass der Motor nicht schnell genug stoppte und teilweise in die nächste Position überlief. „Heute nutzen wir mit dem 8400 StateLine ein Gerät, das einen sichtbaren Performancegewinn bringt und dabei gleichzeitig die Kosten niedrig hält“, freut sich Butke. Technisch umgesetzt wurde diese Applikation per Funktionsblockverschaltung in den Umrichtern. Das Start- und Stoppszenario ist dabei frei parametrierbar und kann leicht an die unterschiedlichen Maschinentypen angepasst werden. Die Freigabe für den nächsten Zyklus kommt über die Steuerung und nach Freigabe durch die Sicherheitstechnik. Mit einem Lichtvorhang stellt JW sicher, dass sich der Drehtisch erst dann wieder in Bewegung setzt, wenn die Hände nach dem Bestücken der aufgerichteten Verpackung den Gefahrenbereich auch wirklich verlassen haben. Das sicher abgeschaltete Moment (Safe Torque Off, STO) will der Verpackungsmaschinenbauer in den neuen Maschinengenerationen, wie die Positioniertechnik auch, antriebsbasiert realisieren. Die Inverter Drives 8400 bieten dafür ab StateLine fertig applizierte Module. Die Funktion ist vom TÜV zertifiziert und erfüllt den Performance Level PL e der EN ISO 13849-1 sowie den Safety Integrity Level SIL 3 gemäß IEC 61508. Anlagenverfügbarkeit erhöht sich nachhaltig Bei der drive-based Safety erfolgt das Stillsetzen direkt im Frequenzumrichter durch Abschaltung der Pulsweitenmodulation über Optokoppler. Deshalb lassen sich Achsen im Vergleich zur kontaktbehafteten und vergleichsweise trägen Versorgungsunterbrechung schneller abschalten und wieder anfahren. Folglich steigt die Produktivität durch kürzere Taktzyklen – und das bei einem gleichzeitigen Plus an Sicherheit sowohl für das Bedienpersonal als auch für die Anlage. Da das elektronisch realisierte STO verschleißfrei arbeitet, erhöht sich zudem die Anlagenverfügbarkeit nachhaltig. Weitere Vorteile der Integration sind Einsparungen bei Leistungsschützen 78 antriebspraxis 2/2012
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