Servomotor Wie Servomotoren helfen, Produktionsanlagen flexibel zu gestalten

Flüssigkeiten mit wechselnder Viskosität punktgenau und prozesssicher dosieren – diese Herausforderung löst die Harro Höfliger GmbH mit Kleinservoantriebssystemen von Wittenstein Cyber Motor – aus gutem Grund.

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Harro Höfliger bietet Hightech-Verpackungsanlagen, Prozesslösungen und Services rund um die Produkte seiner Kunden. Das Unternehmen im baden-württembergischen Allmersbach ist mit etwa 1300 Mitarbeitern, einer Betriebsleistung von 259 Mio. Euro im Jahr 2018 und einem Exportanteil von 80 % einer der weltweit führenden Verpackungspartner der Pharma- und Medizintechnik, der Chemieindustrie und der Nahrungsmittel- und Consumer-Goods-Branche. Aufbauend auf einem großen Portfolio an Standardmaschinen und Plattformtechniken entwickelt und fertigt das Unternehmen individuelle und wirtschaftlich effiziente Verpackungslösungen – „Für einzelne Prozessschritte ebenso wie für komplette Produktionslinien“, wie Hubert Rypalla, Projektleiter bei Harro Höfliger, erläutert.

Als Anbieter von kundenspezifischen Maschinen und Anlagen ist das Unternehmen dabei in fast jedem Kundenprojekt gefordert, kreative Lösungen für Teilprozesse der Herstellung und Verpackung unterschiedlichster Produkte zu finden. Dies verdeutlicht Hubert Rypalla am Beispiel einer Produktformungsmaschine für Spülmittelpads: „Hier mussten wir eine Dosierlösung finden, um eine flüssige Komponente einzubringen". Trotz erhöhter Viskosität des Mediums sollte diese Lösung mit Blick auf die Produktsicherheit und die Reinigungseigenschaften der Pads punktgenau und prozesssicher dosieren.

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Gefordert wurde zudem aufgrund des knappen Montageraums eine kompakt bauende, leistungsdichte Lösung, die auch den korrosiven Einflüssen durch das Dosiermedium und regelmäßigen Anlagenreinigungen Stand hält. „Wichtig war schließlich die Möglichkeit per Internet auf die Dosierstationen zugreifen zu können“, hebt Hubert Rypalla hervor – ein verständlicher Aspekt, denn vier von fünf Harro-Höfliger-Anlagen werden im Ausland und häufig in Übersee betrieben. Der Zugriff über das Netz vereinfacht Service und Instandhaltung.

Kleinservoantriebe steuern Dosierschnecken

In zwei Dosierstationen der Produktformungsmaschine für Spülmitteltabs kommen Inox-Kleinservoantriebe der Cyber Dynamic Line in Baugröße d40 (Außendurchmesser in mm) und Übersetzung i=30,67 sowie kompakte Servoregler der Cyber Simco Line SIM2010D in Schutzart IP20 mit Profinet-Schnittstelle zum Einsatz. „Voll-Edelstahl deshalb, weil die Spülmittelsubstanzen bei einem Produktaustritt korrosiv auf Oberflächen einwirken und weil die Anlagen zudem von außen gereinigt werden“, so Hubert Rypalla. „Da ist es natürlich ein großer Vorteil, dass das Getriebe komplett – also ohne Dichtung zum Motor hin – in das Edelstahlgehäuse integriert ist.“

Verbunden sind die Antriebe und Regler mit integrationsfreundlicher und schleppkettentauglicher Einkabeltechnik. Eine Parametrierung ist nicht erforderlich, da sich Motor und Regler über ihr elektronisches Typenschild quasi per Plug-and-play abgleichen und so die Inbetriebnahme einer Anlage deutlich vereinfachen.

Die hohe Stromauflösung des Servoreglers ermöglicht es, die massenträgheitsoptimierten Kleinservomotoren dynamisch und hochgenau anzusteuern. Diese wirken unmittelbar auf die Dosierschnecken, die dadurch ihrerseits bei einer Füllmenge pro Pad von wenigen Gramm eine hohe Dosierpräzision gewährleisten. „Diese wiederholbare Genauigkeit ist sowohl aus Prozesssicherheit als auch mit Blick auf die Produktqualität wichtig“, erläutert Hubert Rypalla. „Prozesstechnisch kann eine Überfüllung der vorgeformten Pad-Unterseite zu Problemen beim Aufbringen und Versiegeln der Folie für die Pad-Oberseite führen. Das Pad ist dann nicht verschlossen und Flüssigkeit tritt aus. Die Pads mitsamt ihrer Spülmittelkomponenten sind damit nicht nur Ausschuss, sondern verschmutzen auch die Anlage, die angehalten und gereinigt werden muss. Produktseitig ist gleichzeitig zu gewährleisten, dass die einzelnen Spülwirkstoffe in der definierten Menge in die Pads eingebracht werden, um das vom Verbraucher erwartete Spülergebnis zu gewährleisten und Produktreklamationen im Handel und beim Hersteller zu vermeiden.“

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