Technologie-CPU als Basis leistungsfähiger Produktionslinien

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Vollautomatische Verarbeitung vom Teig zum Teigling

Die Kernkompetenz der Fritsch GmbH, die mit ihren Backmaschinen bis zur einschaltfertigen Turn-Key-Lösung alle Varianten des Backprozesses abdeckt, ist der Bereich von der Teigzuführung bis hin zur Übergabe der geformten (gefüllten oder ungefüllten) Teiglinge an die nachfolgenden Backöfen oder Froster. Zuerst wird ein Fettstrang ins Teigband gebracht, anschließend wird der Teig laminiert, bis die zur Herstellung von Blätterteig charakteristische Teig-Fett-Teig-Schichtenzahl erreicht ist (Bild 2a). Danach wird der Teig über sogenannte Satellitenköpfe so lange abgewalzt, bis er dünn genug ist. Nun wird der Teig quergewalzt und über sogenannte Kalibrierköpfe geglättet. Der Teig wird daraufhin längs in Streifen geschnitten, in Dreiecke gestanzt (Bild 2b), teilweise gedreht und vereinzelt (Bild 2c). Nun wird der Teig zu Croissants gerollt und in exakt definierten Abständen auf die Backbleche übergeben (Bild 2d).

Diese Schritte gilt es „in sich“ zu optimieren und auch exakt aufeinander abzustimmen. Dabei müssen auch eventuelle Schwankungen (Rohstoffe, Umgebungsbedingungen) im Prozess einfach auszugleichen sein.

Fritsch baut größere Anlagen wie diese grundsätzlich nach Kundenwunsch und modular auf, sodass sie (auch nachträglich) um zusätzliche Bearbeitungsstationen, beispielsweise zum Füllen, Ausrichten der Schlusslage oder zum Biegen/Schließen der Enden, erweitert werden können. Das unterfränkische Unternehmen ist heute der größte Anwender der Simatic-Technologie-CPU in Bayern und löst seit 2005, nach einer Basisschulung durch Siemens, auch komplexe Aufgaben in eigener Regie. Dabei reizt man die Funktionalität und Leistungsfähigkeit des Technologie-Controllers sehr weit aus.

In logische Abschnitte unterteilt, aber von einer Technologie-CPU gesteuert

Auch an der jüngsten Croissantlinie ist der Prozess steuerungsseitig in logische Abschnitte unterteilt, wird aber von einer einzigen Technologie-CPU Simatic S7/317T 2DP (Bild 3) gesteuert. Die PLC-, Motion-Control- und Technologiefunktionen integrierende SPS koordiniert an dieser Anlage über mehrere virtuelle Achsen das Zusammenspiel von zwölf realen Antriebsachsen. Dabei fungiert eine virtuelle Achse als Linien-Master und gibt die Geschwindigkeit vor.

Daran sind elektronisch die virtuellen Achsen der aufwendigeren Arbeitsschritte gekoppelt, die wiederum ihre unterlagerten realen Achsen koordinieren. Auf diese Weise kann die Liniengeschwindigkeit zentral verändert werden und alle Achsen folgen automatisch.

Die Programmierer von Fritsch nutzen die Technologiefunktionen Gleichlauf, Kurvenscheibengleichlauf und vereinzelt auch Nocken, um für unterschiedliche Produkte bei unterschiedlichen Durchlaufgeschwindigkeiten optimale Produktionsbedingungen einstellen, variieren und so konstant hohe Qualität gewährleisten zu können. Die größte Herausforderung war im aktuellen Fall die Synchronisation des Stanzhubs beim Ausschneiden auf die variable Bandgeschwindigkeit und für unterschiedliche Werkzeuge. Dort hat Fritsch eine Kombination zweier ineinander greifender Kurvenscheiben in der Technologie-CPU genutzt, um ein angepasstes Mitfahren des Stanzwerkzeuges mit dem Transportband zu realisieren.

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