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Flexible Abfüllung von gesunden und nachhaltigen Lebensmitteln

Flexible Abfüllung von gesunden und nachhaltigen Lebensmitteln

Im großen Markt des Verpackungsmaschinenbaus konzentriert sich die Schweizer EmbaPlan GmbH auf flexible Abfüllanlagen für kleine Stückzahlen. Damit richtet sich EmbaPlan an innovative und regionale Erzeuger von hochwertigen Lebensmitteln. Das Unternehmen hat kürzlich eine Maschinenbaureihe grundlegend überarbeitet und mit einer Ventilinsel von SMC zusätzliche Flexibilität und Leistung in die Anlagen eingebracht.

Die EmbaPlan GmbH in Walkringen, Schweiz, hat im großen Markt des Nahrungsmittelmaschinenbaus eine attraktive Nische für sich entdeckt: Sie wächst mit der zunehmenden Nachfrage der Verbraucher nach gesunden, nachhaltig erzeugten und fair gehandelten Lebensmitteln. Denn das im Jahr 2015 gegründete junge Unternehmen entwickelt und produziert mit Leidenschaft flexible Abfüllsysteme für kleinere Unternehmen.

Warum dieser Markt wächst, erläutert EmbaPlan-Geschäftsführer François Junod: „Viele Landwirte und andere Erzeuger oder auch Startups bringen eigene, professionell abgefüllte Produkte auf den Markt – zum Beispiel Joghurts, Säfte und Fruchtzubereitungen. Einige von ihnen schaffen es sogar bis in die Regale der regionalen Supermärkte, weil immer mehr Verbraucher das Konzept "Vom Bauernhof direkt auf den Tisch" unterstützen. Für die Hersteller solcher Produkte haben wir unser Maschinenprogramm entwickelt."

Diese Anwender stellen allerdings besondere Anforderungen an die Abfüllung. Weil es häufige Produktwechsel gibt, müssen die Maschinen flexibel sein, was die Verpackungseinheiten und -größen betrifft. Außerdem sollten sie in der Lage sein, auch neu entwickelte Produkte abzufüllen. Ein hoher Hygienestandard ist selbstverständlich, ebenso eine kompakte Bauform und gute Reinigungsmöglichkeiten. Und weil (fast) jeder Anwender eigene Wünsche hat und die abzufüllenden Produkte sehr vielfältig sind, passt Embaplan jede einzelne Maschine bedarfsweise an die individuellen Gegebenheiten an und baut auch komplett kundenspezifische Anlagen.

Zum Programm gehören die „Maximize“-Rundläufer für das präzise Abfüllen von Lebensmitteln in Becher (Bild 1). François Junod: „Diese sehr kompakten Anlagen können flüssige oder pastöse Lebensmittel abfüllen. Feststoffe wie Früchte oder Nüsse sind kein Problem beim Dosieren, und die Bechergröße lässt sich mit wenigen Handgriffen umstellen – bis zu 1.500 Becher pro Stunde sind möglich.“

Pneumatik grundlegend überarbeitet – mit Erfolg
Diese Anlagen wurden ursprünglich bei einem externen Fertigungsdienstleister nach den Vorgaben von EmbaPlan produziert. Inzwischen fertigt das Unternehmen sie selbst und hat sie im Zuge dieses „Insourcing“ einer grundlegenden Überarbeitung unterzogen.

Dabei stand auch die Pneumatik im Fokus. Ihr kommt eine zentrale Bedeutung zu, weil nahezu alle wesentlichen Funktionen – mit Ausnahme des elektrisch betriebenen Drehtisches – per Druckluft oder Vakuum betätigt werden. Diese Funktionen sind: Bechereinzug, Dosieren, Befüllen, Handling des Deckels, Verschließen und Entnehmen des gefüllten Bechers (Bild 2).

Auch hier, bei der Auswahl der Pneumatikkomponenten, ist wieder Flexibilität gefragt. Ein Beispiel: Je nach Viskosität des Produktes erfolgt die Dosierung in den Becher mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Darauf muss die Pneumatik eingerichtet sein – und das war sie vor der Überarbeitung nur in eingeschränktem Maße.

EmbaPlan sprach verschiedene Lösungsanbieter für Pneumatik- und Vakuumsysteme an und entschied sich letztlich für die Zusammenarbeit mit SMC. François Junod: „Wir sind keine Experten für Pneumatik-Projektierung, und unsere Entwicklungsressourcen sind begrenzt. Deshalb hat es gut gepasst, dass das SMC-Engineering uns einen Vorschlag für ein Grundkonzept gemacht hat.“

Grundlage des neuen Konzeptes: Die SY-Ventilinseln
Das „Herzstück“ dieses Grundkonzeptes sind die Ventilinseln der Serie SY3000/5000/7000 (Bild 3). Sie erlaubt die Kombination unterschiedlicher Ventilbauformen und -größen auf einer einzigen Mehrfachanschlussplatte. Dabei muss – dank der Busknotentechnik – nicht mehr jedes Ventil einzeln verdrahtet werden, und für den Anschluss der Elektronik sind nur zwei Anschlusskabel notwendig.

Damit sind die Voraussetzungen geschaffen, auf komplexe Schlauch- und Kabelstränge zu den Pneumatikeinheiten zu verzichten. Oliver Trummer, Vertriebsingenieur von SMC: „Die Busknoten sind in jeder Anwendung ein echter Vorteil, weil sie die Installation erleichtern und beschleunigen. In der Lebensmittelproduktion gibt es einen Zusatznutzen: Die hohen Hygieneanforderungen – von der gründlichen Reinigung bis zu Washdown-Prozessen – lassen sich viel einfacher erfüllen.“

Die Pneumatik ist so flexibel wie die Maschine selbst
Noch wichtiger als die kompakte Bauform ist für EmbaPlan aber der Wunsch nach einer schnellen und individuellen Anpassung der gesamten Pneumatik an die individuellen Anforderungen der Anwendung bzw. des Kunden. Hier kann das SY-System auf ganzer Linie überzeugen. Denn in der „Insellösung“ der Maximize-Maschinen kommen diverse Ventile (z. B. 3/2- und 5/2-Wege-Ventile) in unterschiedlichen Größen (SY 3000 und SY 5000) zum Einsatz, die in vier verschiedenen Druckstufen (inklusive Vakuum) arbeiten.

Die Magnetventile werden somit individuell – je nach Ausstattung der Maschine und abzufüllendem Produkt – ausgewählt, ohne dass man an der Grundkonstruktion Änderungen vornehmen müsste. Somit ist die Pneumatik ebenso flexibel wie die Maschine selbst. Auch eventuelle Funktionserweiterungen bei vorhandenen Maschinen lassen sich – was die Vakuum- und Druckluftversorgung angeht – einfach realisieren. Höhere Leistungen sind ebenfalls möglich – durch den Austausch eines einzelnen Ventils von der Serie SY3000 auf SY5000.

Lange Lebensdauer auch bei kurzen Zyklen
Auf sehr kompaktem Raum (10 bzw. 15 mm Baubreite) erreichen die Magnetventile hohe Durchflussraten. Damit können die pneumatischen Linearantriebe der Maximize-Anlagen in sehr kurzen Zyklen gesteuert werden. Die lange Lebensdauer – die Magnetventile mit Stahlschieber sind auf mehr als 200 Millionen Schaltspiele ausgelegt – ist in der Verpackungstechnik mit ihren kurzen Zyklus ebenfalls ein echter Vorteil, ebenso die hohe Wiederholgenauigkeit, die zu einer herausragenden Prozesssicherheit führt. Auf der Steuerungsebene wird die Ventilinsel an eine Siemens-Steuerung angebunden. 

Ventile, Aktuatoren, Ejektoren und Zubehör aus einer Hand
Dass die Aktuatoren auch aus dem SMC-Programm stammen, ist für EmbaPlan selbstverständlich. Hauptsächlich kommen einfach- und doppeltwirkende Pneumatikzylinder der Serien C85 und CG5 sowie Schwenkantriebe der CRB-Serie zum Einsatz – selbstverständlich in Edelstahlausführung, wie in Nahrungsmittelmaschinen üblich.

Aus dem Vakuumprogramm nutzt EmbaPlan u.a. die Ejektoren der ZH-Serie und bezieht nach dem Grundsatz des Systemgedankens auch die Wartungseinheiten (FRL-Serie) sowie die Schläuche und Verschraubungen für die Pneumatik über SMC.

Umfassende Unterstützung – Flexibilität auf allen Ebenen
Die Verantwortlichen bei EmbaPlan sind nicht nur mit den gefundenen Lösungen sehr zufrieden, sondern auch mit der Art und Weise, wie SMC sie während des Projektes unterstützt hat. François Junod: „Wir haben nach einem Partner gesucht, nicht nach einem reinen Zulieferer. Den haben wir in SMC gefunden.“ Dazu gehört neben der Unterstützung bei der Neukonzeption der Pneumatik auch wiederum die Flexibilität: Da jede Maschine anders konfiguriert wird, ordert EmbaPlan auch jedes Mal eine individuelle konfigurierte Ventilinsel. Somit sind alle Beteiligten der Wertschöpfungskette gleichermaßen flexibel: SMC im Kundenservice, EmbaPlan bei der Projektierung der Abfüllanlagen und die EmbaPlan-Kunden bei der Erfüllung der Marktanforderungen.

Video

Bilder / Bildtexte

Bild 1
Mit der „Maximize“ hat EmbaPlan eine Abfüllanlage entwickelt, die sich flexibel an die individuellen Anforderungen anpassen lässt.

Bild 2
Die „Rundläufer“ füllen Lebensmittel in Becher ab – präzise und hygienegerecht.

Bild 3
Zentrale Funktionen der Maximize werden pneumatisch gesteuert und betätigt. Als "Herzstück" der Pneumatik kommt eine SMC-Ventilinsel der Serie SY zum Einsatz.

Copyright: Bilder 1-2 EmbaPlan, Bild 3 SMC

23.10.2020