Automatisierung

Sicherheitszuhaltungen sorgen in Verpackungsmaschinen für Maschinensicherheit beim Formen, Füllen und Siegeln

27.11.2014 -

Die automatisierten Verpackungsanlagen von Oystar Hassia formen, füllen und verschließen Portionsbecher mit hoher Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit. Um sicherzustellen, dass der Prozess durch das Öffnen der Schutztür nicht ­unterbrochen wird, sind die großen, transparenten Schutztüren der Anlagen mit Sicherheitszuhaltungen ausgestattet.

Wer eine Portionspackung Butter oder Käse öffnet, hält eine Verpackung in der Hand, die nach dem FFS-Prinzip (FFS - Form, Fill, Seal) hergestellt wurde. Ausgangsprodukt des FFS-Prozesses ist eine Kunststofffolie, die zunächst vorgewärmt und dann durch Tiefziehen in die gewünschte Form gebracht wird. Anschließend wird das Produkt dosiert und der Portionsbecher mit einer vorbedruckten Deckelfolie versiegelt. Es folgt das Ausstanzen der einzelnen Becher, das Gruppieren und zum Schluss die Sammelverpackung in Kartons. Der gesamte Prozess findet in-line in einer vollautomatisierten Produktionslinie statt.
In der Vergangenheit haben die Konstrukteure von Oystar Hassia gemeinsam mit ihren Kunden neue Verpackungen wie zum Beispiel den Doppelkammerbecher (Joghurt mit der Ecke) oder Dessertbecher mit mehrlagig geschichteten Produkten entwickelt. Innovativ sind die Hassia-Konstrukteure auch, wenn es um Hygiene, Ergonomie und Maschinensicherheit geht. Die Anlagen sind vollständig CIP-/SIP-fähig konstruiert. Zudem hat der Bediener beziehungsweise das Wartungspersonal den Prozess stets im Blick, da die Schutztüren aus großflächigen transparenten Modulen aufgebaut sind.
Bei den aktuellen Maschinentypen wie beispielsweise der Portionsbechermaschine P300 wurde unter anderem die Ergonomie weiter verbessert, da die Prozesse auf verringerter Arbeitshöhe stattfinden. So kann das Personal die automatisierten Arbeitsabläufe überwachen, die mit hoher Geschwindigkeit stattfinden: Die P300 kann 20.000 bis 63.000 Becher pro Stunde formen, befüllen und verschließen. Um sicherzustellen, dass der Prozess durch das Öffnen der Schutztür nicht unterbrochen wird, sind die großen, transparenten Schutztüren der Anlagen mit Sicherheitszuhaltungen ausgestattet. Sie verhindern ein Eingreifen des Personals in den Arbeitsraum, während die Maschine arbeitet.


Zuhaltekraft auf Schutztürgröße­ ­abgestimmt
Hinsichtlich Maschinensicherheit setzt Hassia bei der Stellungsüberwachung der transparenten Schutztüren auf die Sicherheitszuhaltung AZM 300 von Schmersal. Das Verriegelungssystem des Sicherheitsschaltgerätes in Form einer drehbaren, kreuzförmigen Zuhaltevorrichtung schafft die Voraussetzung dafür, dass die Zuhaltung von drei Seiten angefahren werden kann. Deshalb kann an beiden Flügeln der zweiflügligen Schutztüren ein und dasselbe Modell eingesetzt werden. Dabei mussten die Konstrukteure von Oystar Hassia keine zusätzlichen Anbauteile wie Türanschlag oder Rastelement vorsehen, da diese Funktionen bereits in die Zuhaltung integriert wurden.
Eine weitere Funktion des AZM 300 ist die verstellbare Rastkraft. Damit ist die Zuhaltekraft im spannungslosen Zustand gemeint, die sich an die Größe der Schutztür anpassen lässt. Auch diese Eigenschaft trägt dazu bei, dass sich das Zuhaltesystem auf die individuellen Anforderungen hin abstimmen lässt.


Individuell codierte Sicherheitszuhaltung erschwert Manipulation
Auch die Elektronik der Sicherheitszuhaltung ist neu: Ein integrierter RFID-Sensor übernimmt die Identifizierung und Codierung des Betätigers, wodurch die Voraussetzung geschaffen wird, dass der Anwender zwischen drei Arten der Codierung wählen kann.
In der Grundversion akzeptiert der Sensor jedes geeignete Target. Eine zweite, codierte Ausführung reagiert nur auf ein individuell zugeordnetes Target, wobei sich der Anlernvorgang beliebig oft wiederholen lässt. Schließlich ist noch eine dritte Variante lieferbar, die nur das Target akzeptiert, das beim ersten Einschalten eingelernt wurde. Somit kann der Anwender die für ihn am besten geeignete Codier-Variante wählen. Diese Funktion ist deshalb wichtig, weil zahlreiche Praxisuntersuchungen zeigen, dass viele Schutzeinrichtungen manipuliert werden. Durch den Einsatz einer individuell codierten Sicherheitszuhaltung kann man die Manipulation nicht vollständig unterbinden, aber zumindest erschweren.
Die neue Sicherheitszuhaltung erfüllt die Anforderungen des Perfomance Level PL e beziehungsweise SIL 3. Basis für ihre Entwicklung waren unter anderem konkrete Nachfragen von Kunden aus der Verpackungsindustrie, die eine universell einsetzbare, codierbare und in der Rastkraft einstellbare Sicherheitszuhaltung wünschten.
Ein Schwesterunternehmen in der Oystar-Gruppe, die französische Erca, setzt in ihren Verpackungsmaschinen eine andere Variante der Schutztürüberwachung aus dem Schmersal-Programm ein: die Sicherheitssensoren BNS-B20. Sie gewährleisten eine berührungslose Stellungsüberwachung der Schutztür - allerdings ohne Zuhaltung - und einen zuverlässigen Manipulationsschutz, da ein codierter Sensor zum Einsatz kommt. Zudem sind die Sicherheitsfunktionen in ein funktionales Gehäuse mit ergonomischem Türgriff integriert, sodass der Konstrukteur keine zusätzlichen Komponenten wie Türgriff und Anschlag vorsehen muss.