Hightech-Komponenten für leistungsfähige Maschinen

Tobias Meyer, freier Mitarbeiter, elektro AUTOMATION

Erstmals dürfen von der Messe interpack auch die Zulieferer der Verpackungsindustrie profitieren und in direkter Nachbarschaft zur Leitmesse ausstellen (siehe Interview S. 8). Die ‚components for processing and packaging‘ findet von 8. bis 10. Mai 2014 parallel zu den ersten drei Tagen der interpack statt und richtet sich an Unternehmen, die Antriebs-, Steuer- und Sensortechnik, Produkte zur industriellen Bildverarbeitung, Handhabungstechnik, industrielle Software und Kommunikation sowie komplette Automatisierungssysteme für Verpackungsmaschinen anbieten. Die elektro AUTOMATION hat sich unter einigen Ausstellern umgehört, welche Trends sie im Bereich des Verpackungsmaschinenbaus erkennen und warum sie auf der Neben-Messe ausstellen.

Neben der klassischen Akquise will etwa der österreichische Robotikspezialist Keba auch abseits des eigenen Standes einen Blick über den Tellerrand riskieren und sich über künftige Trends informieren. Das Unternehmen bietet nach eigener Aussage bereits seit einigen Jahren spezielle Branchenlösungen für den Verpackungsmarkt. Die Wittenstein cyber motor GmbH möchte zudem Überzeugungsarbeit leisten, wie Dieter Uhl, Leiter Vertrieb Außendienst verdeutlicht: „Es ist uns wichtig, neue Impulse zu setzen und unsere Kunden anzuregen, bei Maschinenkonzepten neu zu denken.“

Auch für den Sicherheitstechnik-Hersteller Euchner steht die Kommunikation am Stand ganz vorne: „Wir erhoffen uns spannende Gespräche über die zukünftigen Trends in der Verpackungsbranche. Daher sind Messen wie die components für uns einfach gesetzt. Hierdurch holen wir uns auch Anregungen für neue Produkte, die wir auf den Markt bringen sollten“, so Daniel Seng, Leiter Produktmanagement Markets bei Euchner. Die Schweizer Baumer-Gruppe erhofft sich laut ihrem Produktmanager für Positionssensorik Rainer Lewejohann ebenfalls ein „Feedback vom Markt, um die künftigen Trends in der Branche mitgestalten zu können.“

Als Komplettanbieter in der Automatisierungsbranche ist Pilz seit vielen Jahren auf der interpack vertreten. Auf der ‚components‘ will man sich nun insbesondere als Systemanbieter präsentieren: „Im Fokus stehen individuelle sicherheitstechnische Lösungen für die Verpackungsbranche von kleineren Stand-alone-Maschinen bis hin zu großen, verketteten Anlagen, aber auch Risikoanalyse oder CE-Zertifizierung“, sagt Pilz-Industry-Manager Frank Breuninger und ergänzt: „Durch die Neuausrichtung der interpack mit der components lässt der 1:1-Kontakt mit den Maschinenherstellern und -betreibern einen wesentlich intensiveren Austausch zu.“

Schmersal hat laut ihrem Branchenmanager Verpackung/Nahrungsmittel, Siegfried Rüttger, traditionell einen Fokus im Verpackungsmaschinenbau. Viele Baureihen von Sicherheits-Schaltgeräten seien explizit für die Anforderungen der Verpackungsindustrie entwickelt worden. „Insofern stand für uns außer Frage, dass wir dabei sind, wenn die Leitmesse für Verpackungstechnik erstmals einen Komponenten-Schwerpunkt anbietet. Da wir uns immer stärker zu einem System- und Lösungsanbieter entwickeln, präsentieren wir auch unsere Dienstleistungen rund um die Maschinensicherheit“, so Rüttger. Die Nachfrage nach sicherheitstechnischen Beratungsleistungen sei „ungebrochen stark“. Sensorhersteller Kübler will vor allem die Erweiterung des Produktportfolios im Bereich der Übertragungstechnik auf der components vorstellen. Laut Günter Kahrs, Produktmanager Übertragungstechnik, ist „die Verpackungsindustrie einer der Fokusmärkte beziehungsweise Kernbranchen bei Kübler.“

Die Anforderungen der Verpackungsindustrie an ihre Zulieferer sind vielfältig, entsprechend breit ist die Spezialisierung der components-Aussteller. Kebas Automatisierungslösungen kommen nach eigenen Angaben vor allem bei High-Speed-Pick-&-Place-Anwendungen zum Tragen: „Mittels Simulationen in Echtzeit können wir bereits in der frühen Projektphase komplette Linien darstellen und auf ihre Machbarkeit überprüfen“, so Markus Hanetseder, Segment Manager Packaging Solutions bei Keba. Das umfasse nicht nur die Frage, welcher Roboter welches Teil aufnehme und wo er es dann ablege. Die Simulationen klären auch, wie viele Roboter überhaupt benötigt werden und betrachten deren ideale Position innerhalb der Maschine, die optimale Auslastung der einzelnen Motoren, berücksichtigen eventuelle Probleme bei der Produktzuführung und bieten die Möglichkeit, an Hand von unterschiedlichen Pick-&-Place-Strategien die gesamte Linie zu optimieren. „Letztendlich profitieren Kunden von einem reduzierten Risiko und können so Maschinen wesentlich effizienter realisieren“, so Hanetseder.

Pilz sieht die Zukunft in flexibleren Maschinen, was man vor allem durch einen modularen Steuerungsaufbau erreichen will. Laut Frank Breuninger seien hier einfache Wartung und Diagnose die Stichworte, da diese die Sicherheitstechnik und damit die Maschinenverfügbarkeit unterstützten: „Wir bieten Maschinenherstellern praktisch weltweit unsere Expertise an, etwa beim Export von Maschinen nach Europa. Mit Blick auf die Sicherheit und Zertifizierung von Maschinen schaffen wir für unsere Kunden Vorteile im globalen Wettbewerb.“ Ganz ähnliche Ansichten hat Euchner: „Die Hauptforderung der Verpackungsbranche ist momentan eine flexibel anwendbare Sicherheitstechnik. Bei Bedarf muss die Sicherheitskette auch einfach erweiterbar sein, ohne dass der Anlagenhersteller sein komplettes Sicherheitskonzept überdenken muss. Durch den immer modulareren Aufbau der Anlagen muss auch das Sicherheitskonzept diesem Gedanken folgen“, erklärt Seng die Strategie von Euchner.

Für Rainer Lewejohann von Baumer ist Flexibilität ebenfalls ein wesentliches Thema: „Verpackungen von Produkten unterscheiden sich in Farbe, Glanz und Transparenz. Um diese in der Produktion sicher detektieren zu können, benötigt man verschiedenste Sensoren. Wir bieten für jede Anwendung den richtigen, der Kunde kann beispielsweise zwischen optischen und Ultraschallsensoren wechseln – ohne umkonstruieren zu müssen.“ Sensorik-Zulieferer Kübler setzt ebenfalls auf ein „Baukastensystem, das flexible Kombinationen von Last- und Signalkanälen ermöglicht“, so Günter Kahrs. Auch Schmersal will flexibler in die Zukunft, was beispielsweise für den Einsatz von optoelektronischen statt trennenden Schutzeinrichtungen spreche. Zudem seien im Verpackungsmaschinenbau Produktivität, Automationsgrad und Arbeitsgeschwindigkeit der Anlagen hoch – was zur gesteigerten Störanfälligkeit beitragen könne. Siegfried Rüttger versteht, dass sich Stillstand niemand leisten könne: „Darauf sollten auch die Schutzeinrichtungen abgestimmt sein. Die Anlagen müssen eine einfache Störungsbeseitung bieten, ohne das Sicherheitsniveau zu beeinträchtigen.“

Am Produktspektrum der components-Aussteller ist ganz generell ein Branchentrend in Richtung flexiblerer Produkte erkennbar. Schmersal präsentiert auf der Messe seine neuen Baureihen optoelektronischer Schutzeinrichtungen, die sich laut Siegfried Rüttger an den Prozess und die jeweiligen Umgebungsbedingungen anpassen lassen. Eine Sicherheitszuhaltung mit völlig neuem Wirkprinzip sei im Dialog mit einigen Unternehmen des Verpackungsmaschinenbaus entwickelt worden: Der AZM 300 in der Form eines Drehkreuzes ermöglicht, dass die Zuhaltung von drei Seiten angefahren werden kann. Ein und dasselbe Modell kann also an Drehtüren mit Links- und Rechtsanschlag sowie an Schiebetüren eingesetzt werden. Türanschlag oder Rastelement sind direkt integriert. „Das ist ein Wunsch, der in der Praxis häufig von den Konstrukteuren geäußert wird“, so Rüttger. Der kodierte Betätiger muss von einem RFID-Sensor identifiziert werden. Die Bedeutung dieser Funktion möchte Schmersal besonders betonen: „Untersuchungen zeigen immer wieder, dass viele Schutzeinrichtungen manipuliert werden. Durch den Einsatz einer individuell codierten Sicherheitszuhaltung kann man das zumindest erschweren.“ Die neue Sicherheitszuhaltung erfüllt die Anforderungen gemäß PL e beziehungsweise SIL 3. Basis für die Entwicklung seien unter anderem konkrete Nachfragen von Kunden aus der Verpackungsindustrie gewesen.

Im gleichen Segment stellt auch Euchner aus, auf der components will man den Fokus auf Sicherheitstechnik legen. Daniel Seng fällt spontan der neue berührungslose Sicherheitsschalter ein: „Der CES-C04 ist sehr flexibel montier- und einsetzbar. Außerdem steht durch einen Vielzahl an Betätigern eine größtmögliche Flexibilität in Sachen Design zur Verfügung.“ Der transpondercodierte Schalter verfügt über eine AR-Schnittstelle für die Reihenschaltung von bis zu 20 Geräten. Das sei besonders bei größeren Anlagen mit mehreren abzusichernden Türen wirtschaftlich sinnvoll. Die Verdrahtung erfolgt entweder direkt im Schaltschrank oder über M12-Steckverbinder und Y-Verteiler. Für die Abfrage der Türstellung aller abgesicherten Schutzeinrichtungen bietet Euchner das Auswertegerät CES-AR an, integrierbar ohne zusätzliche Verdrahtung. Zudem sind am Euchner-Stand auch Zugangskontrolle und Zugangsberechtigung mit elektronischen Schlüsseln ein Thema.

Der Schwerpunkt bei Pilz liegt auf kompletten Automatisierungslösungen für die Verpackungsindustrie, wie Frank Breuninger erläutert: „Das PSS 4000 löst sowohl Sicherheits- als auch Automatisierungsaufgaben. Es passt sich veränderten Anforderungen beziehungsweise Produktionsabläufen des Verpackungsprozesses flexibel an.“ Mit dem PSS 4000 lassen sich mechatronische Einheiten bilden, was zu hoher Wiederverwendbarkeit führen soll und so insbesondere Vorteile für verteilte Anlagen bietet.

Baumer bringt seinen neuen Kantensensor PosCon 3D mit auf die components: „Er ist unsere Lösung für komplizierte Abstands- und Winkelberechnungen, die in der Verpackungsindustrie regelmäßig vorkommen“, weiß Rainer Lewejohann. Der Sensor misst Kantenpositionen sowie Objekt- und Lückenbreiten. Er sei einfach zu montieren, schnell zu konfigurieren und wartungsarm im Betrieb. Kübler dagegen stellt neben verschiedenen Drehgebern, Zählern und Prozessgeräten auch neue Schleifringe vor, mit denen man Akzente in dieser Branche setzen will: „Beim SR060E kann man von einem wartungsarmen Schleifring sprechen. Seine glatte, gerade Oberfläche und der Wegfall des lästigen Ölens der Kontaktmaterialien ermöglicht eine einfache Reinigung durch Absaugen“, erklärt Günter Kahrs. Die SRI085-Schleifringe seien dank kontaktloser Signalübertragung gänzlich wartungsfrei.

Wittenstein cyber motor zeigt auf der components zum ersten Mal die neue Kleinservomotoren-Familie cyber dynamic line im Hygienic Design, die laut Dieter Uhl „Kosten- und Flexibilitätsvorteile bei der Maschinenkonstruktion eröffnet. Wir bieten den Herstellern von Abfüll- und Verpackungsmaschinen die Möglichkeit, Antriebsaufgaben direkt im prozessnahen Umfeld zu realisieren.“ Der Vorteil bestehe darin, dass der Motor nicht mehr aufwändig gekapselt oder im Unterbau einer Maschine versteckt werden müsse, sondern beispielsweise direkt mit den Achsen eines Pick-&-Place-Roboters verbunden sein könne. So könnten thermische Probleme vermieden und aufwändige Pneumatik-Antriebslösungen ersetzt werden. Für die Schutzart IP69K sind die Motoren komplett lackfrei in Edelstahl ausgeführt, was vor allem Korrosionsschutz sowie Beständigkeit gegen typische Industrie-Reinigungs- und Desinfektionsmittel böte. Durch die spaltfreie und geschweißte, schraubenlose Ausführung enthalten die Gehäuse zudem keinerlei Toträume, in denen sich Bakterien oder Mikroorganismen einnisten könnten. Mit der hohen Oberflächengüte bei einer gemittelten Rauhtiefe Rz von 8 µm erfülle man so unter anderem „die hohen Hygieneanforderungen bei der Herstellung medizinischer Sterilprodukte oder von Nahrungsmitteln“, so Uhl.

Keba setzt mit seiner Modulbauweise ebenfalls auf mehr Flexibilität: Am Stand will man die neuen platzsparenden ABIflexx-Wide-Delta-Roboter präsentieren. Durch ihre asymmetrische Bauweise sollen sich die einzelnen Mechaniken wesentlich enger aneinanderreihen lassen. So ergäbe sich laut Hersteller bei vier Robotern in einer Reihe eine Platzersparnis von rund 50 Prozent gegenüber herkömmlichen Bauweisen. Als weitere Folge dieser Konstruktion verfügen die ABIflexx-Kinematiken über einen ovalen und somit breiteren und größeren Arbeitsbereich als herkömmliche Parallel-Kinematiken, was wiederum ein frühzeitigeres Aufnehmen der Produkte zulasse. Durch ihr Hygienic Design können die Roboter auch im Lebensmittelbereich und in anderen heiklen Anwendungen eingesetzt werden. Nach Angaben von Keba treibt die KeMotion-Steuerung ihre Verpackungsroboter zu Spitzenleistungen von bis zu 220 Picks/min.

Congress Center Süd, Düsseldorf

Baumer: CS/218

Euchner: CS/103

Keba: CS/300

Kübler: CS/218

Pilz CS/418

Schmersal: CS/314

Wittenstein: CS/107