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Wägetechnologie Kleingebinde und Big Bags auf einer Linie befüllen

| Redakteur: Sabine Mühlenkamp

Kleingebinde und Big Bags trennen hinsichtlich der Abfülltechnologie normalerweise Welten. Ein Kunde wollte dies jedoch nicht länger hinnehmen und befüllt nun beide Gebinde auf einer Linie. Die Technologie dafür liefert ein kleines Schweizer Unternehmen.

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Burgener entwirft und baut Schüttgut-Verpackungslinien für die Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie.
Burgener entwirft und baut Schüttgut-Verpackungslinien für die Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie.
(Bild: Siemens)

Bei einer neuen Verpackungslinie für einen Kunden stand das Schweizer Unternehmen Burgener vor einer neuen Herausforderung. Das Unternehmen mit Sitz in Visp im Kanton Wallis ist Spezialist für Abfüll- und Verschließtechnik für die Pharma-, Chemie- und Nahrungsmittelbranche. Sein Fokus liegt auf Schüttguttechnik und Gebindeverarbeitung. Trotzdem war die Anfrage ungewöhnlich – es sollten Gebinde von 100 Gramm bis 1,5 Tonnen in einer einzigen Linie abgefüllt werden und dies bei höchster Dosiergenauigkeit.

Burgener löste die Aufgabe mittels einer flexiblen Anlage mit modular aufgebautem Abfüllstrang. Für den Abwiegevorgang setzt der Maschinenbauer auf Wägeelektronik von Siemens. Die Lösung reduziert nicht nur Engineering- und Programmierungsaufwand, sondern passt auch optimal zum modularen Anlagenaufbau, in dem das Verwiegemodul einfach mechanisch ausgetauscht werden kann. Die Integration beider Wägemodule samt Waage in dasselbe Bedienterminal erleichtert die Handhabung.

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Üblicherweise werden Verpackungsgebinde verschiedener Größen auch in unterschiedlichen Anlagen verarbeitet. Ein Burgener-Kunde jedoch benötigte unbedingt eine Anlage, die sowohl Kleingebinde als auch Big Bags abwiegen und abfüllen kann – trotz der weit auseinander liegenden Dosiergewichte. Darüber hinaus sollte die Anlage bei einer Dosiergenauigkeit von zehn Gramm nach OIML (Organisation für das gesetzliche Messwesen) eichfähig und bis in Atex-Zone 2/22 (explosionsgefährdeter Bereich) einsetzbar sein.

Für Burgener eine Herausforderung, der sich die Experten gerne stellten. Schließlich war der Erfindergeist der Ingenieure geweckt. Für das neu entwickelte Konzept eines modularen Abfüllstrangs setzte Burgener auf die präzise Wägeelektronik Siwarex WP251 von Siemens. Diese steuert Dosier- und Abfüllaufgaben komplett unabhängig und erfüllt dabei typische Anforderungen vieler Prozesse, wie Genauigkeit und Geschwindigkeit. Als Teil der Simatic S7-1200 Basic-Controller-Familie ist sie nahtlos in TIA-Portal integriert. Gleichzeitig kann sie aber auch ohne Simatic CPU genutzt werden.

Autarke Wägeelektronik

Das Konzept bei Burgener sieht vor, dass das Verwiegungsmodul je nach Gebindegröße mechanisch ausgetauscht werden kann. Eine Waage deckt den Messbereich von 100 Gramm bis 150 Kilogramm ab, eine zweite den Bereich von 500 Gramm bis 1500 Kilogramm. Beide Waagen sind mit der gleichen Wägeelektronik ausgestattet und in dasselbe Bedienterminal integriert. Die Wägemodule sind dabei unabhängig von der zentralen Anlagensteuerung, einer Simatic S7-1500, und ihren Zykluszeiten. Dadurch wird eine besonders hohe Prozessgenauigkeit erreicht. Die Steuerung verwaltet u.a. die Materialparamater und sendet sie mit den definierten Sollwerten per Funktionsbaustein an die Wägeelektronik. Dann werden die Dosierprozesse gestartet.

Start und Inbetriebnahme gestalten sich schnell und problemlos über eine Beispiel­applikation. Damit ist die Inbetriebnahme, die Justage sowie der Betrieb der Waage komplett vom Touchpanel bzw. der CPU aus möglich – dank des zur Verfügung stehenden Funktionsbausteins ganz ohne Programmieraufwand. In Verbindung mit einer S7-1200-Steuerung lassen sich auch kunden- oder anlagenspezifische Sonderfunktionen realisieren. Weiter stellt die Lösung eine Trace-Funktion bereit. Alle gespeicherten Prozessgrößen und die entsprechenden Zustände können dargestellt, analysiert und bei Bedarf in Tabellenkalkulationsprogrammen verarbeitet werden. „Die Lösung mit Siwarex bietet uns den großen Vorteil, die Wägetechnik einfach ins HMI (Human Machine Interface) zu integrieren und dadurch zugleich die Anlagenkosten zu senken“, erklärt Jan Kuonen, Mitglied der Geschäftsleitung bei Burgener. „Wobei die Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit der Siemens-Geräte für uns eine wichtige Rolle spielt.“

Sonderlösung wird Standard

Mittlerweile hat Burgener die Anlage als Standardlösung ins Portfolio übernommen. Kunden können entweder den gesamten Wiegebereich nutzen oder ihre Anlage mit nur einem Verwiegungsmodul bestellen. Eine Nachrüstung zu einem späteren Zeitpunkt ist jederzeit möglich. Auch für die Vorbereitung und Verpackung der Schüttgüter bietet das Schweizer Unternehmen unterschiedliche Varianten an.

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