Stabile Lösung für labile Kartons gefunden

Spezieller Wagen positioniert präzise auf der Gebindebahn

Anlage, mit der instabile Kartons mit Flaschen bestückt werden.
Herausforderung: Das Bestücken der eher instabilen Kartons mit Flaschen.

Für das Ein- und Auspacken von Flaschen aus Kisten investierte ein Getränkeproduzent in Mexiko in eine automatisierte Anlage, die er bei KHS orderte. Anders als häufig üblich werden dort für den Transport der Flaschen keine Kunststoffkästen verwendet, sondern Mehrweg-Kartons, die wesentlich labiler sind. Dafür brauchte es eine Lösung.

In der Welt der Getränkeabfüllung denken die meisten hierzulande an robuste Kunststoffkästen, die Flaschen sicher von A nach B transportieren“, sagt Joachim Öchsner, Geschäftsführer bei der PGM Motion. Doch die Realität sieht nicht überall so aus: So wurden bei einem namhaften Getränkehersteller in Mexiko Mehrwegflaschen in Kartons transportiert. Diese Behälter sind weniger stabil, was einer eng getakteten Transportautomation Schwierigkeiten bereiten kann. Und so war es auch mit der Anlage, die beim Abfüller vor Ort laufen sollte: „Die Kartons sind wesentlich labiler als Kunststoffkästen und entsprechend auch schon ziemlich abgenutzt, wenn sie in unseren Produktionsprozess kommen. Die Schwierigkeit war, diese Kartons produktschonend auf ‚Teilung‘ zu bringen, damit unser Packsystem die Flaschen einsetzen oder herausheben kann“, berichtet Stefan Habermann, Leiter Konstruktion - Produktcenter Palettiertechnik bei KHS. „Eine fehlerfreie Positionierung der einzelnen Kartons auf dem Gebindeband ist notwendig, damit die Behälter nicht brechen und die Laufbänder nur selten nachjustiert werden müssen.“

Bei traditionellen Laufrollenführungen müssen die Führungswagen mithilfe von Exzenterbolzen einzeln auf die Schienen angepasst werden, das spielfreie und laststeife Befahren kleiner Radien mit Rechts- und Linkskurven ist nicht möglich. Zusätzlich müssen die Übergänge an den Stoßstellen der Führungsschienen oft mit einem Ölstein nachgeschliffen werden, was viel Zeit in Anspruch nimmt. Der Einsatz dieser Systeme kam in dieser Anwendung daher nicht in Frage.

Die Lösung von PGM basiert auf einem neuen Design der Führungswagen und Schienenelemente.
Die Lösung von PGM basiert auf einem neuen Design der Führungswagen und Schienenelemente.

PGM Motion ins Boot geholt

Die Thüngersheimer PGM entwickelte nach intensivem gemeinsamen Austausch eine speziell auf diese Anwendung ausgelegte Lösung, die auf einem neuen Design der Führungswagen und der Schienenelemente basiert. „Der entscheidende Vorteil dieser Lösung liegt in der Einführung eines Federpakets, das die Führungswagen permanent mit Vorspannung auf die Schiene drückt“, erklärt Öchsner. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, bei denen das Spiel im Laufe der Zeit zunimmt und die Wagen anfangen zu wackeln, bleibt die Bewegung bei der PGM-Lösung langfristig stabil. Die Rollen des Führungswagen liegen permanent an der Schiene an, sowohl in den Geraden als auch in den wechselnden Kurvenradien. Das Einstellen von Excenterbolzen entfällt, die Wagen sind sofort betriebsbereit und austauschbar.

Damit der Ein- und Auspacker die Flaschen hochheben und absenken kann, müssen die Kartons exakt positioniert werden. Daher wurde auch die Antriebskette der Anlage angepasst. Dank eines Federsystems kann die Kette in den Federgliedern längen, ist aber robust genug, um nicht durch Glas oder Scherben beschädigt zu werden.

An den Enden der Führungsschienen ist eine Passfedernut integriert, die für präzise Übergänge zwischen den Schienenelementen sorgt, wodurch die Notwendigkeit manueller Nacharbeiten entfällt. Einzelne Schienensegmente können beliebig ausgetauscht werden.

KHS Gruppe und PGM Motion

Die KHS Gruppe ist einer der weltweit führenden Hersteller von Abfüll- und Verpackungsanlagen in den Bereichen Getränke und flüssige Lebensmittel. Zur Unternehmensgruppe zählen neben der Muttergesellschaft (KHS GmbH) diverse ausländische Tochtergesellschaften mit Produktionsstandorten in Ahmedabad (Indien), Waukesha (USA), Zinacantepec (Mexiko), São Paulo (Brasilien) und Kunshan (China). Hinzu kommen internationale Verkaufs- und Servicebüros. Am Stammsitz in Dortmund sowie in ihren weiteren Werken in Bad Kreuznach, Kleve, Worms und Hamburg stellt die KHS moderne Abfüll- und Verpackungsanlagen für den Hochleistungsbereich her. Die KHS Gruppe ist eine 100-prozentige Tochtergesellschaft der im SDAX notierten Salzgitter AG. 2023 realisierte die Gruppe mit 5.400 Mitarbeitenden einen Umsatz von rund 1,517 Mrd. Euro. Die PGM Motion GmbH wurde 2008 gegründet und fokussierte sich anfangs auf die Herstellung von Sonderkugelgewindetrieben. Seit 2010 zählen Linearführungen für sehr unterschiedliche Anwendungsbereiche zum Kernportfolio. Dabei arbeitet das Unternehmen mit Partnern aus Japan und Taiwan zusammen. Daneben bieten die fränkischen Maschinenbauer unterschiedliche Wälz-, Kugel- und Sonderlager sowie Schmierstoffe und Sonderbeschichtungen. Zu den weiterführenden Dienstleistungen zählen unter anderem die Auslegung von Linearführungen und Lagerungen, Reparaturdienste sowie die Baugruppenmontage. Das Unternehmen beschäftigt derzeit 14 Mitarbeitende.

Dauerschmiersystem ersetzt die Hand

Ein Dauerschmiersystem soll verhindern, dass die Führungswagen mit der Zeit verschleißen. Es stellt eine kontinuierliche Fettabgabe an die Führungswagen sicher. „Durch den begrenzten Bauraum ist es dem Bediener nicht möglich, alle notwendigen Schmierstellen zu erreichen. Das System von PGM übernimmt diese Aufgabe und trägt damit zuverlässig zur Langlebigkeit und Kundenzufriedenheit bei“, erklärt Habermann.

Insgesamt hat die Lösung von PGM Motion nicht nur die spezifischen Herausforderungen des Projekts erfolgreich gemeistert, sondern gezeigt, dass sich auch andere Anlagenserien leicht anpassen lassen. Die hohe Fertigungsgenauigkeit der Führungsschienen und die integrierte Passfeder ermöglicht eine schnelle und einfache Montage, da die Schienenelemente passgenau ineinandergreifen. Seit der Inbetriebnahme im Oktober 2022 läuft die Anlage beim Anwender in Mexiko problemlos und es wurden keine größeren Herausforderungen oder Ausfälle berichtet. „Wir haben bei dieser Prototypentwicklung allzeit sehr guten Support erhalten. Man hat immer gespürt, dass wir nicht nur irgendein Kunde waren, sondern PGM Motion genauso an unserem Erfolg interessiert war wie wir selbst“, resümiert Habermann.

Packaging Machinery Conference 2025 – jetzt anmelden

Logo der Packaging Machinery Conference

Nach der erfolgreichen Erstausgabe der Packaging Machinery Conference am 11. und 12. Juni 2024 stand schnell fest, dass unsere Veranstaltung für den Verpackungsmaschinenbau in die zweite Runde geht. Und zwar am 04. und 05. Juni 2025 in München.

Auch in diesem Jahr haben wir mit unserem Fachbeirat, bestehend aus Richard Clemens, Geschäftsführer Fachverband Nahrungsmittel- und Verpackungsmaschinen des VDMA, Verpackungsexpertin Valeska Haux, Jana Götz, Strategic Business Development Manager bei SEW-Eurodrive, Prof. Dr.-Ing. Matthias Niemeyer, CEO der Uhlmann Group, sowie Christian Traumann, CEO und Sprecher der Geschäftsführung der Multivac Group, spannende Themen und Speaker gefunden, die auf aktuelle Herausforderungen des Verpackungsmaschinenbaus eingehen.

Das Programm mit den Themenblöcken Nachhaltigkeit, Automatisierung/Digitalisierung, Regularien sowie Globalisierung finden Sie auf der unten verlinkten Event-Seite.

Infos zur Veranstaltung, inklusive Rückblick und Anmeldung für 2025 gibt es hier.