Nachdem die Deckel die Druckstation durchlaufen haben, werden sie in speziellen Führungen „schwimmend“ über den Karton gefahren. (Bild: SEW)
Das Versenden von Luft gilt heute nicht nur als image- und umweltschädigend. „Es kostet den Versender bares Geld, weil das Porto zunehmend auch nach dem Volumen der Packstücke berechnet wird“, erklärt Wolfgang Pfeiffer, geschäftsführender Gesellschafter von Steinbach Errani. Seine Firma mit Sitz in Langenfeld bei Düsseldorf entwickelte für die Klingel Gruppe eine multifunktionale Karton-Deckelungsanlage zur Endverpackung. Diese „eierlegende Wollmilchsau“ minimiert das Volumen der Versandkartons, verschließt sie und bedruckt die Deckel mit den unterschiedlichen Marken des Versandhauses.
Antriebs- und Steuerungskonzept mit Movi-C
stellt das Antriebs- und Steuerungskonzept dar“, erläutert Pfeiffer, „denn elf Antriebsachsen müssen beim neuen Deckelaufleger präzise synchronisiert werden.“
Alle Arbeitsschritte werden von servogeregelten Antrieben aus dem modularen Automatisierungsbaukasten Movi-C von SEW-Eurodrive ausgeführt. Die Steuerung der einzelnen Bewegungen erfolgt dabei über den Movi-C Controller UHX45. „Die übergeordnete SPS gibt nur den Anstoß, wann welche Achse starten soll, den Rest macht der Motion Controller“, erläutert Frank Schwarz, der vom technischen SEW-Büro in Langenfeld aus die Firma Steinbach Errani betreut. „Das ermöglicht die hohen Taktzahlen durch extrem niedrige Zykluszeiten sowie die hochperformante Kommunikation mit den Achsen.“
Die Anlage erreicht eine Taktrate von zehn bis 20 Kartons pro Minute – je nach Format. Die Vernetzung der Antriebe erfolgt dabei über den SEW-Eurodrive-Systembus SBus Plus, der auf die SEW-Antriebselektronik und Controller abgestimmt und voreingestellt ist und so eine schnellere Inbetriebnahme ermöglicht. Er basiert auf Ethercat, ist damit hart echtzeitfähig und ermöglicht damit reibungslose Prozesse und genaue Statusmeldungen.
Individuell bedruckte Deckel
Doch die Anlage bietet noch mehr Funktionen: Sie kann die Deckel auch individuell bedrucken. Hintergrund: Das Modeversandhaus vertreibt seine Waren inzwischen unter 15 verschiedenen Marken, die auch direkt auf dem Karton erscheinen sollen. Die bisherigen „Deckelaufleger mit Kartonminimierung“ von Steinbach Errani, die bereits beim Versender im Einsatz sind, verfügen daher über fünf Magazine für verschiedene Deckel. Die Deckel haben alle die gleiche Größe, sind jedoch unterschiedlich bedruckt. Über den Leitrechner bekommt die Maschine die Information, welcher Deckelzuschnitt für welchen Karton als nächstes benötigt wird. „Die Notwendigkeit, für jede Marke beziehungsweise jedes Label einen eigenen Deckel vorrätig zu halten, bedeutet einen hohen Lageraufwand und auch die Beschaffung ist relativ teuer“, erläutert Pfeiffer. „Einzigartiges Feature der neuen Anlage ist es, dass die Deckel personalisiert beschriftet beziehungsweise individuell gestaltet werden können.“
Die Integration der Druck- und Etikettiereinheit bietet dem Versender große Vorteile: Er benötigt so nur noch einen Deckeltyp, den er palettenweise in die Anlage einsetzen kann. Zudem spart er durch den integrierten Etikettierer deutlich Platz im Versandbereich. „Auch beim Druckprozess ist es wichtig, geregelte Antriebe zu haben“, so Pfeiffer. „Denn der Drucker benötigt exakte Daten, in welchem Bereich er drucken kann.“
Einkabeltechnologie vereinfacht Anschluss und Inbetriebnahme
Insgesamt besteht das Antriebssystem aus zehn CM3C-Servormotoren mit Movidrive-Umrichtern, die von einem Movi-C Controller UHX gesteuert werden. Alle Komponenten sind über nur ein Hybridkabel miteinander verbunden, das sowohl die Leistungsversorgung als auch die Datenübermittlung übernimmt.
„Für uns besonders wichtig war die schnelle Kommunikation zwischen den Achsen“, fasst Pfeiffer zusammen. „Darüber hinaus konnten wir zusammen mit SEW-Eurodrive kundenspezifische Anpassungen realisieren, zum Beispiel eine spezielle Schnittstelle zur übergeordneten SPS.“
Mit dem Movi-C-Baukasten hat Steinbach Errani eine Lösung aus einer Hand, mit der alle Funktionen der hochkomplexen Anlage umgesetzt werden konnten.
Ablauf in der Anlage
Die offenen Kartons werden zunächst exakt positioniert, sodass ein Multifunktionskopf gesteuert in den Karton einfahren kann. Das System ermittelt zunächst die Füllhöhe der Ware. Wenn eine Höhenreduzierung sinnvoll ist, werden die Kartonecken mit Messern eingeschnitten und gleichzeitig eine Kartonrillung beziehungsweise Perforierung horizontal an den Kartonwänden eingebracht. Dann werden die erzeugten Kartonlaschen eingeschlagen und an den Ecken miteinander mit Heißleim verklebt. Beim nachfolgenden Transport in die Deckelstation werden die Kartons an den Längsseiten beleimt. Zusammen mit der Beleimung des Deckels an den Querseiten ergibt dies eine robuste Verklebung.