Flüssiges Obst kompakt verpackt

Beyer Maschinenbau ist in der Getränkebranche ein bekannter und geschätzter Anlagenbauer. Für die Kelterei Sachsenobst lieferte das Unternehmen eine multifunktionale Palettieranlage. Sie ist ausgestattet mit Antriebs- und Steuerungstechnik von SEW-Eurodrive, die hier anspruchsvolle Motion-Control- und Antriebsaufgaben bewältigt.

Säfte und Obstweine, direkt aus dem Saft erntefrischer Früchte gepresst, sind besonders lecker. Zwischen Grimma und Döbeln, zwischen Oschatz und Colditz reift prächtiges Obst in großen Mengen. Mitten in diesem fruchtbaren Gebiet wurde 1936 unmittelbar vor den Toren der Stadt Döbeln eine Süßmost- und Obstweinkelterei errichtet. Sie ist der Ursprung der heutigen Kelterei Sachsenobst GmbH.

Rationelles Flaschen-Handling

Diese Kelterei gehört seit 1990 als Tochterunternehmen zur Obstland AG Dürrweitzschen. Von 1997 bis 2000 wurde sie ganz im Sinne der Firmenphilosophie dieses Mutterunternehmens, flüssiges und festes Obst aus einer Hand anzubieten, umfassend rekonstruiert und modernisiert. Investitionen von mehr als 11 Mio. Euro ließen die einstmals kleine Familienmosterei zu einem der modernsten Keltereibetriebe in Sachsen wachsen. An dieser Modernisierung hatte die Beyer Maschinenbau GmbH beträchtlichen Anteil. Das fußte sowohl auf dem hohen technologischen Niveau der Firma als auch auf einer Jahrzehnte währenden guten Zusammenarbeit.

Bereits in den 1980er-Jahren entwickelte Dieter Beyer, Vater des heutigen Geschäftsführers Till Beyer, zur Entlastung der Keltereimitarbeiter eine Handhabungsanlage für die heiß abgefüllten Flaschen. „Obstsäfte werden bei 90 °C randvoll gefüllt, Obstweine bei 60 °C“, erläutert Produktionsleiterin Luise Hoppe. „Danach erfolgt ein Rückkühlen auf etwa 35 °C, damit Aroma und Vitamine erhalten bleiben.“

Mit der Modernisierung in den Jahren ab 1997 wurden alle Anlagen und Transporteinrichtungen mit Antrieben von SEW-Eurodrive ausgestattet.„Von SEW bekamen wir Getriebe, Motoren, Umrichter und Steuerungen aus einer Hand. Das war für die immer anspruchsvolleren Anlagen ein großer Vorteil“, erläutert Till Beyer.„Ein weiterer Vorzug sind die territoriale Nähe und das Engagement des Drive-Technology-Centers (DTC) von SEW-Eurodrive in Meerane“, ergänzt Johannes Zimmermann, Technischer Leiter der Kelterei Sachsenobst.

Ziehen an einem Strang (v. l.): Steffen Rockmann, Geschäftsführer Kelterei Sachsenobst, Luise Hoppe, Leiterin Produktion, Till Beyer, Geschäftsführer, Johannes Zimmermann, Technischer Leiter Kelterei Sachsenobst, und Ralf Reinhardt, Leiter des technischen Büros von SEW Eurodrive in Meerane.

Investition in neue Palettieranlage

Der 13. August 2002 ging als „Schwarzer Dienstag“ in die Geschichte der Kelterei Sachsenobst ein. Das „Jahrhunderthochwasser“ der Freiberger Mulde überschwemmte alle Gebäude, die gesamte Abfülltechnik wurde zerstört. 2013 kam das nächste Hochwasser. Danach war eine umfangreiche Erneuerung wichtiger Anlagenteile notwendig. Unter anderem wurde die Investition für eine multifunktionale Palettieranlage ausgeschrieben.

„Von sieben Unternehmen legte einzig Beyer Maschinenbau ein Angebot vor, das zeitlich und technisch unseren Vorgaben entsprach“, hebt Johannes Zimmermann hervor. „Unsere Anforderungen waren hochgesteckt: Die zu errichtende Anlage übernimmt die gesamten Förder- und Handhabungsprozesse des zugeführten Leerguts, der Paletten und die Handhabung der Kisten mit den Mehrwegflaschen, aber auch die Kartons mit den Einwegflaschen. Viel Platz konnten wir dafür nicht zur Verfügung stellen.“

An der Stirnseite der Abfüllhalle stand ein Raum von 150 m2 mit einer Höhe von 6,50 m zur Verfügung. Daher wurde die Palettieranlage in zwei Ebenen errichtet. Zusätzlich war in diesem knappen Raum auch noch ein automatischer Neuglasabschieber zu installieren. Insgesamt kann die Anlage pro Stunde 8.000 1,0-Liter-Flaschen transportieren.

Materialfluss für die Palettierung

Die gefüllten und zurückgekühlten Flaschen werden von einem Flascheneinpacker von Beyer automatisch in Kästen gepackt. Ein Spiralförderer führt diese Kästen zur oberen Ebene der Palettieranlage. Dort treffen sie zuerst auf die Gruppierstation und den Reihenschieber, die das Lagenbild erzeugen. Über Zahnriemen treibt ein Synchronservomotor der Baureihe CMPZ.. von SEW-Eurodrive den Reihenschieber an. Hierbei handelt es sich um hoch dynamische Servomotoren mit kompakter Bauform. Für die Bewegung des Portals sind vier dieser Servomotoren installiert. Sie treiben die Drehachse A sowie die linearen Achsen in x-, y- und z-Richtung an und sind für eine netzausfallsichere Positionierung mit Absolutwertgebern ausgerüstet.

Die letzte Reihe der Mehrwegflaschenkästen wird mittels Pneumatikzylindern auf den Übergabetisch geschoben.

Multifunktionaler Palettierer

Ein Klemmbackengreifer nimmt eine komplette Lage auf und setzt sie auf einer Europalette ab. Der Palettierer entlädt zudem die Leergutpaletten lagenweise und übergibt die Leergutbehälter einem Entladetisch. Von dort werden die vereinzelten Kisten automatisch zum Flaschenauspacker von Beyer gefahren, dort ausgepackt und zum Entschrauber weitertransportiert, während die leeren Mehrwegkästen zum Kastenwascher gefördert werden. Die Einwegflaschen sind in Kartons oder Trays verpackt, die ebenfalls palettiert werden. Dazu baute Beyer Maschinenbau einen zweiten Greifer, der entsprechend seiner Funktionsweise Jalousiegreifer genannt wird.

Ausschluss der Störbereiche

Für die kollisionsfreie Arbeitsweise der Maschine waren umfangreiche Störbereiche zu definieren und aus dem jeweiligen Arbeitsbereich auszuschließen. Je nach verwendetem Greiferkopf unterscheiden sich diese Störbereiche zum Teil deutlich voneinander. Für die Koordinierung der Antriebsachsen ist ein Motion-Controller MOVI-PLC® advanced zuständig. Das hierauf laufende Anwenderprogramm ermöglicht es, bis zu 16 verschiedene Störbereiche zu definieren. Sie sind einzeln konfigurierbar und einzeln aktivierbar.

„Bei der Umsetzung des Störkantenausschlusses sind sowohl eine schnelle Kommunikation als auch eine hohe Regelgüte der eingesetzten Komponenten erforderlich. Beides bieten die Servo-Mehrachsverstärker MOVIAXIS® in Verbindung mit den Synchronservomotoren der Baureihe CMPZ“, hebt Ralf Reinhardt, Leiter des technischen Büros von SEW-Eurodrive in Meerane, hervor. „Der Motion-Controller MOVI-PLC® advanced steuert die Achsmodule des MOVIAXIS®-Systems an. Er steht in ständigem Datenaustausch mit der übergeordneten SPS der Palettieranlage. Der Steuerschrank wurde aufgrund der Erfahrungen der Hochwasserkatastrophen auf das Podest in Höhe der oberen Ebene installiert.

Servo-Mehrachsverstärker MOVIAXIS® mit Synchronservomotoren CMPZ stehen für schnelle Kommunikation und hohe Regelgüte.

Die Controllerfamilie von SEW-Eurodrive unterstützt ein breites Portfolio von Antriebskomponenten. So steuert die MOVI-PLC® advanced die Jalousie des Jalousiegreiferkopfs an, den Hubbalken, den Reihenabschieber sowie den Reihensortierer der Gruppierstation. Sie bedient ebenfalls verschiedene Aktoren und Sensoren, beispielsweise die Sensoren für die Packkopfüberwachung. Kommt es zu einer Störung am Packkopf, wird sie direkt im MOVI-PLC® gehandelt, damit die Antriebsachsen schnellstmöglich stillgesetzt werden können.

Durch eine einheitliche Prozessdatenschnittstelle ist eine umfassende und detaillierte Vorgabe von Anwenderparametern für sowohl Kinematikachsen als auch Zusatzachsen möglich. Alle Anwenderparameter werden über eine XML-Datei konfiguriert. Sie kann sowohl über die überlagerte Steuerung per Feldbus als auch direkt im MOVI-PLC® eingelesen werden. Damit ist die Inbetriebnahme der Maschine sehr flexibel und auf den jeweiligen Maschinentyp abgestimmt handhabbar. Die Inbetriebnahmezeiten verkürzen sich somit deutlich. Der eingesetzte Controller ist so leistungsfähig, dass auch mehrere Kinematiken unabhängig voneinander auf der gleichen Steuerung laufen können.

Langjährige Zusammenarbeit

Beyer Maschinenbau arbeitet seit fast 20 Jahren mit Antriebs- und Steuerungstechnik von SEW-Eurodrive. Neben dem Engagement und der Lieferung aus einer Hand ist die räumliche Nähe für die Kunden ein großer Vorteil. SEW unterhält in Deutschland ein flächendeckendes Vertriebsnetz mit technischen Büros, Drive-Centern und Drive-Technology-Centern. Auch der Endanwender Sachsenobst lobt die die starke Kundenorientierung und Servicefähigkeit des Bruchsaler Antriebsautomatisierers.