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Flexibel anpassbarer Tubenfüller | Mit der FP 18-1 bietet Oystar IWK dem Markt einen preislich attraktiven Tubenfüller an, der durch ein umfangreiches Optionskonzept alle Wege offen hält für die Adaption an vielerlei Ansprüche und Aufgaben.

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Flexibel anpassbarer Tubenfüller | Mit der FP 18-1 bietet Oystar IWK dem Markt einen preislich attraktiven Tubenfüller an, der durch ein umfangreiches Optionskonzept alle Wege offen hält für die Adaption an vielerlei Ansprüche und Aufgaben. Bei der Maschine setzt das Unternehmen erstmals PacDrive 3 ein, die neueste Generation einer seit Jahren bewährten Automatisierungstechnologie von Schneider Electric.

Oystar IWK mit Sitz in Stutensee ist ein renommierter, weltweit agierender Hersteller von Verpackungsmaschinen. In der breit aufgestellten Oystar-Gruppe besetzt das Unternehmen die Segmente Tubenfüller sowie Kartonierer und bietet auch komplette Verpackungslösungen aus einer Hand an.

Mit seinen Maschinen erregt Oystar IWK immer wieder die Aufmerksamkeit der gesamten Branche. So ging im letzten Jahr eine Meldung über die TFS 80-8 als den aktuell schnellsten am Markt verfügbaren Tubenfüller durch die Fachpresse. Aber auch im mittleren Leistungsbereich sind Rekorde zu vermelden: Der Typ FP 18-1 ist laut einer Unternehmenspublikation mit bis zu 120 Tuben pro Minute der derzeit schnellste am Markt verfügbare, einstellige Tubenfüller. Er erreicht damit bereits die Leistungsfähigkeit vieler zweistelliger Tubenfüller mit ähnlichem Platzbedarf, bietet aber mehr Spielraum und Freiheit als diese, wenn es um die Integration zusätzlicher Stationen geht: Statt zwei muss jeweils immer nur eine Station integriert werden, wodurch der rare Platz rund um das Tubentransportsystem mehr Spielraum für Zusatzoptionen offen hält.

Leistungsfähig und erschwinglich
Die FP 18-1 verarbeitet sowohl Kunststoff- als auch Metall- und Laminattuben mit 1,5 bis 400 ml Inhalt. Dieses Volumen ergibt sich aus den möglichen Tubenlängen von 60 bis 250 mm und einem Tubendurchmesser von 10 bis 60 mm (bei Metalltuben maximal 50 mm). Sie ist das erste Modell einer komplett neu entwickelten Maschinengeneration, bei der viele konstruktive Elemente aus dem Hochleistungsbereich wieder zu finden sind. Mit diesem Typ will Oystar IWK den Markt durch eine leistungsfähige Maschine überzeugen, die durch eine Vielzahl von Zusatzoptionen an hohe Ansprüche adaptierbar ist, als Basismaschine aber trotzdem erschwinglich bleibt. „Ein leistungsfähiger und ergonomischer Tubenfüller zu einem attraktiven Preis“, so das Versprechen von Oystar IWK.

Auf den ersten Blick fällt sofort die überdurchschnittlich gute Zugänglichkeit auf. Von drei Seiten besteht durch weit öffnende Türen Zugang zu dem aufgeräumt wirkenden, GMP-gerechten Arbeitsbereich sowie zu dem Auffangbehälter für Schnipselreste nach dem Beschnitt der Siegelnaht. Die Nassteile der Füll-/Dosiervorrichtung sind werkzeuglos wechselbar (optional auch blockweiser Nassteilewechsel), der Dosierzylinder ist frei zugänglich. Auch bei der Hotair-Siegelstation und der Presse sind formatrelevante Teile ohne Werkzeug austauschbar. Die Siegelstation arbeitet mit einem Preheating-Verfahren (Kühlluft-Rückführung), dass mit seiner energieeffizienten Arbeitsweise dem aktuellen Trend zur Senkung des Energieeinsatzes Rechnung trägt.

Basis für das Konzept aus preiswerter Basismaschine und umfangreichem Optionsangebot ist die hochflexible Konstruktion der Maschine sowie deren modernes, motion control-basiertes Automatisierungssystem. So können rund um das als Ovalläufer ausgelegte Tubentransportsystem insgesamt 13 Arbeitsstationen positioniert werden. Das ist für eine Maschine in dieser kompakten Bauform eine beachtliche Zahl, die bei einem zweistelligen Konzept kaum realisierbar wäre. Für kurze Umstellzeiten und einen minimierten Umfang an formatspezifischen Teilen sorgt die logic motion control-basierte Automatisierungslösung der Maschine. Oystar IWK, bereits seit Jahren Anwender der PacDrive-Technologie von Schneider Electric, setzt bei dieser Maschine erstmals PacDrive 3 ein.

Kürzere Projektzeiten
Die neue Generation des bewährten Automatisierungssystems vereint wie schon zuvor SPS-, Motion Control- und Robotiksteuerungsfunktionalität in einer skalierbaren Hardware-Plattform. Neu sind beispielsweise die Implementierung des Ethernet-basierten Automation Bus sercos III, das integrierte Safety-Konzept sowie das im Rahmen der Software-Workbench SoMachine Motion weiter verbesserte Tool-Konzept. So erlaubt jetzt eine zentrale Datenbasis paralleles Arbeiten am gleichen Projekt und damit noch kürzere Projektzeiten. Das CoDeSys V3-basierte Programmier-Tool wurde nochmals um zusätzliche Funktionalitäten erweitert, die bei der am Markt erhältlichen Basis-Software von CoDeSys nicht erhältlich sind.

Für die Servoantriebslösung kommen die von einem zentralen Netzteil versorgten Single- und Double-Drives der Lexium LXM62-Multiachslösung zum Einsatz. In der Standardversion umfasst das Servoantriebskonzept fünf Servomotoren und drei Doubledrives, bei Integration aller Zusatzoptionen neun Servomotoren und fünf Double-Drives. Die neue Multiachslösung reduziert gegenüber marktüblicher Technik den Platzbedarf im Schaltschrank um etwa 50 %. Das Anschlusskonzept mit Schiebern und Steckkontakten sowie die über elektronische Typenschilder weitgehend automatisierte Parametrierung tragen darüber hinaus zur Senkung von Installations- und Inbetriebnahmekosten bei.

Der PacDrive Controller kommuniziert mit den Antrieben und der mit dem modularen TM5-System realisierten I/O-Ebene über sercos III. Ein Frequenzumrichter des Typs Altivar ATV 32 sowie ein EC-Motor mit integrierter Steuerung der Reihe Lexium ILE sind über CANopen mit dem Controller gekoppelt.

Mehr Flexibilität und höhere Prozesssicherheit dank Servotechnik
Damit sind alle Kernfunktionen der Maschine servomotorisch bzw. elektrisch angetrieben, worauf sich zum einen die Flexibilität und zum anderen die hohe Prozesssicherheit der Maschine begründet. So verdankt die Bildausrichtung dem Servoantrieb ihre Genauigkeit, ebenso das Transportsystem mit automatischer Höhenverstellung. Es positioniert die Tuben hochgenau in den Stationen, dank des langzeitstabilen Aufbaus mit Kettengliedern statt Riemenantrieb ohne jegliche Nachstellarbeiten.

Beim Füllen werden die Tuben über das von einem Servomotor abgefahrene Bewegungsprofil äußerst schonend angehoben, um einen gleichmäßigen, blasenfreien Füllvorgang zu erzielen. Dadurch ist der Füllturm fest montierbar, was durch Verzicht auf flexible Leitungen der Genauigkeit zugute kommt. Die volumetrische Dosierstation ermöglicht über eine servomotorische Kolbenwegeinstellung vom Bedienpult aus eine präzise Füllmengeneinstellung. Auch die Hotair-Schweißstation für Kunststofftuben ist servogetrieben.

Das 5,7″-Magelis-Display der Standardausführung kommuniziert über Ethernet TCP/IP mit dem Controller. Es kann bei höheren Ansprüchen an die Datenverarbeitung auch durch einen Industrie-PC ersetzt werden. Im Normalfall reicht es jedoch völlig aus und bietet als preiswerte Lösung alle Bedien- und Visualisierungsfunktionen, die heute von einer modernen Maschine erwartet werden: Maschinenbedienung, Formatverwaltung sowie Visualisierung von Formatangaben und Maschinendaten, Einstellung unterschiedlicher Benutzerrechte, Meldungsanzeige, Online-Sprachumschaltung sowie Zähler für Gut- und Schlechttuben.

Basis für Aufbau eines konzernweit standardisierten Software-Baukastens
Nicht nur konstruktiv hat Oystar IWK bei der FP 18-1 viele neue Wege eingeschlagen. Mit der Maschine soll auch der Aufbau eines konzernweit nutzbaren Software-Baukastens beginnen: Ein Großteil der zur Oystar-Gruppe zählenden Unternehmen setzt PacDrive ein und könnte davon profitieren, wenn mechatronische Maschinenfunktionen als fertig programmierte, standardisierte Software-Funktionen verfügbar wären. Durch die höhere Wiederverwendbarkeit und leichtere Zertifizierbarkeit von Software kann steigenden Engineering-Kosten wirksam entgegen getreten werden.

Die PacDrive-Programmiervorlage (Template), auf der auch das Maschinenprogramm der FP 18-1 basiert, schafft durch seine Modularität und die vielen, in Libraries verfügbaren IEC 61131.konformen Software-Funktionen ideale Voraussetzungen dafür. Mit der Implementierung der OMAC PackML Statemachine in die Programmiervorlage und Funktionen für die Implemetierung des Weihenstephaner Standards stößt das PacDrive-Programmiermodell auch auf der Seite der Maschinenbetreiber auf Akzeptanz. Dort wird ohnehin seit langem mit Blick auf höhere Software-Transparenz und -Wartbarkeit der Übergang zu standardisiertem Programmieren gefordert.

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  •  Blick in den rückseitig angebrachten Schaltschrank der Maschine: Die PacDrive 3-basierte Automatisierungslösung mit dem neuen Multiachs-Servosystem Lexium LXM 62. (Alle Fotos: Oystar IWK)
  • Das 5,7“-Magelis-Display bietet als Basisvariante Bedienkomfort und  alle heute üblichen Anzeige- bzw. Bedien-Funktionalitäten, ein optio- naler Industrie-PC bietet Spielraum für höhere Ansprüche.
  • Der Tubenfüller FP 18-1  – im Bild mit Tubenmagazin und Kartonierer – ist die erste Maschine des Unternehmens mit einer auf PacDrive 3 basierenden Automatisierungslösung.
  • Architektur  der Automatisierungslösung, hier in einer Version mit vier Lexium LXM 62-Servodrives für sieben Servomotoren;  bei Vollausbau werden  mit fünf Servodrives insgesamt neun Servomotorenantriebe angesteuert.
  • Der Arbeitsbereich des Tubenfüllers mit folgenden Stationen: Links vorne der Tubeneinleger, anschließend Tubenbildausrichtung, Füller, Hotair-Siegelstation, Presse, Guttubenausschleusung, rechts unten die Schlechttubenaustragung mit Rutsche.

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