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Kompetenz im Dosieren

Selbsttätige Linearwaagen eignen sich zur Dosierung von riesel- und schüttfähigen Gütern. Sie finden Verwendung bei der Verpackung von Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten. Kaffee, Tee, Getreide oder Saatgut lässt sich ebenso dosieren wie Grillkohle oder Eiswürfel. Einsatzbereiche gibt es in der Industrie ebenso wie im Groß- oder Einzelhandel.

Auch exakte Mengenbestimmungen sind möglich. Interessant ist das unter anderem bei technischen Artikeln aus Metall und Kunststoff. „Die Anforderungen an die Genauigkeit und Geschwindigkeit nehmen zu. Darüber hinaus legen die Kunden Wert auf die Robustheit der Anlagen“, so Egbert Ruß, Geschäftsführer der K & K Wiege- und Dosiertechnik GmbH in Fernwald. „Viele unserer Anlagen arbeiten vollautomatisch, teilweise außerhalb des Schichtbetriebs. Stillstände werden vom Betreiber nicht akzeptiert. Bei der Investition spielt die Amortisationszeit eine entscheidende Rolle. Überall dort, wo bisher von Hand oder halbautomatisch abgefüllt wird, wünscht der Kunde Amortisationszeiten von maximal zwei Jahren.“


Um die Kundenanforderungen an Dosierwaagen zu erfüllen, arbeitet Egbert Ruß mit dem Siemens Solution Partner Rohrbach Elektrotechnik GmbH in Butzbach zusammen. Holger Rohrbach hat sich auf den Einsatz der Kleinsteuerung Simatic S7 1200 spezialisiert. Seine Erfahrung: „Die Kunden sind immer wieder überrascht, was sich mit dieser Kleinsteuerung alles machen lässt. Ein Versuch lohnt bei kleineren Anlagen immer. Wenn es doch nicht reichen sollte, können wir das Projekt problemlos auf die Simatic S7 1500 übernehmen.“

Automatisierte Dosierwaage bietet Präzision

Vor Kurzem konnte die Firma K & K eine von Holger Rohrbach automatisierte Dosierwaage für einen elektrotechnischen Betrieb erfolgreich in Betrieb nehmen. Hier werden Kleinstteile mit einem Stückgewicht von 0,07 g zu Verpackungseinheiten mit exakt angegebener Stückzahl portioniert. Die Stückzahl wird über das Gewicht ermittelt. Die Waage hat eine Auflösung von 0,002 g. Die Toleranz liegt bei plus ein Teil. Dass ein Teil fehlt, schließt die Steuerung aus. Sollten zwei oder mehr Teile zu viel auf die Waage fallen, wird die Charge ausgeschleust, die Teile werden erneut zugeführt. Die Verpackung läuft nachts vollautomatisch. Am Vorabend wird der Vorratsbehälter befüllt. Am nächsten Tag werden die Teile verschickt.

Die Dosieranlage arbeitet mit zwei Wiegelinien. Das Gut wird über Vibrationsrinnen zugeführt. Dosiert wird über jeweils zwei unterschiedlich breite Rinnen. Über die breitere Rinne werden 90 bis 95 Prozent des Zielgewichtes aufgegeben, über die schmale Rinne werden anschließend vereinzelte Teile nachdosiert, bis das gewünschte Gesamtgewicht erreicht ist. Die gesamte Steuerung und Regelung übernimmt eine Simatic S7 1200. Zwei Siwarex-Wägebaugruppen erfassen die Gewichtswerte.

Ausfallsicherheit erhöhen

K & K und Rohrbach haben hier erstmals eine Neuerung eingeführt, von der sie sich für die Ausfallsicherheit viel erhoffen: Alle Ein- und Ausgänge, die digitalen für die Klappen und Endschalter ebenso wie die Analogeingänge für die Ultraschallsensoren zur Füllhöhenmessung auf dem Rüttler, sind über die neue kompakte dezentrale Peripherie Simatic ET 200AL in Schutzart IP65/67 angeschlossen.

„80 Prozent aller Störungen gehen auf Drahtbruch zurück“, ist die Erfahrung von Egbert Ruß. „Der nahezu vollständige Verzicht auf Verkabelung durch die direkt in der Anlage verteilte dezentrale Peripherie am Profinet ist aus unserer Sicht eine deutliche Verbesserung der Qualität unserer Anlagen. Auch die Möglichkeit, aufgrund der Verlagerung der Peripherie nach außen deutlich kleinere Schaltkästen zu nutzen, wird sich künftig bezahlt machen.“

Bedienfreundlichkeit: Eingabe des Zielgewichts reicht

Ein absolutes Highlight dieser Lösung ist die Regelgenauigkeit für den Volumenstrom auf den Vibrationsrinnen. Da das Schüttgut unterschiedlich verteilt ankommen kann, müssen Geschwindigkeit und Frequenz des Rüttlers abhängig von der Füllhöhe angepasst werden.

Je besser das gelingt, desto schneller kann die Anlage gefahren werden. Holger Rohrbach hat den Regler mit der im TIA Portal integrierten Programmiersprache SCL für die Simatic S7 1200 programmiert. Damit ist es möglich, unterschiedliche Zielgewichte mit großer Treffsicherheit schon mit der Grobdosierung zu erreichen und mit der Feindosierung nur noch wenig nachschicken zu müssen. Die Bedienfreundlichkeit spricht für sich: Die Eingabe des Zielgewichts genügt – die Regelung optimiert sich selbst.

Die Kombination aus der Steuerung Simatic S7 1200 und der dezentralen Peripherie Simatic ET 200AL im Feld ist robust und wirtschaftlich. Holger Rohrbach und Egbert Ruß sind sich einig, damit eine Lösung gefunden zu haben, mit der sich zusätzliche Märkte erschließen lassen. „Wir gehen davon aus, dass für so eine Anlage überall dort, wo Güter heute noch von Hand verwogen werden, sei es in der Industrie, im Groß- oder Einzelhandel, eine Amortisationszeit von zwei Jahren realistisch ist.“ Einsparungen, die sich aus der Messgenauigkeit ergeben, sind dabei nicht mitgerechnet.

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