Lineare Transportsysteme werden in der Verpackungsbranche derzeit heiß diskutiert. Entsprechend groß war das Interesse, als Uhlmann Ende September erstmals einen Pharma-Prototypen mit der neuen Technologie auf der Fachpack in Nürnberg präsentierte. Beim ausgestellten Flaschenkartonierer C 2155 läuft der Packguttransport nicht mehr über einen getakteten Riemenantrieb mit fester Teilung. Stattdessen bewegen sich beim XTS-Transportsystem einzelne Schlitten („Mover“) mit Packgutauflage entlang einer Führungsschiene.
Dabei wird die Bewegung der Mover über „wandernde“ Magnetfelder gesteuert: Die Transportstrecke ist über die gesamte Länge mit einzeln schaltbaren Magnetspulen ausgestattet, während die Mover über permanente Magneten verfügen. Durch das individuelle Ansteuern der Spulen lässt sich die Bewegung jedes einzelnen Movers – und damit jedes einzelnen Produkts – unabhängig von den anderen Produkten steuern.
Individuelles Bewegungsprofil für entkoppelte Verpackungsprozesse
„Mit XTS muss sich niemand mehr zwischen einem getakteten oder einem kontinuierlichen Transport entscheiden. Stattdessen gibt es ein individuelles Bewegungsprofil für jedes Produkt. Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen wie zum Beispiel ein schneller Transport des Movers ohne Packgut, eine reduzierte Geschwindigkeit bei der Handeinlage, ein kurzer Stopp bei der Einlage der Packungsbeilage – so, wie es für das Produkt und den Prozess optimal ist. Dadurch entstehen neue Freiheitsgrade in Verpackungsmaschinen und Prozesse können entkoppelt werden“, erläutert Thomas Aumann, Design Engineer Development und XTS-Projektleiter bei der Uhlmann Pac-Systeme GmbH & Co. KG, die Funktionsweise.
Trend geht zu mechatronischen oder elektronischen Systemen
Insgesamt geht der Trend in nahezu allen Industriezweigen hin zu mechatronischen oder elektronischen Systemen. Auch die Verpackungsindustrie sucht derzeit nach Alternativen zum Produkttransport über mechanische Riemen und Ketten. Dass das XTS-System dabei eine zukunftsfähige Option ist, wird am Uhlmann-Prototyp deutlich. „Das lineare Transportsystem ist leicht einsehbar, gut zugänglich und mit seinen geschlossenen Oberflächen leicht zu reinigen. Damit eignet es sich optimal für den Einsatz in der Pharmabranche, insbesondere bei der Verpackung von Liquida-Produkten. Dort ist eine schnelle Line Clearance und ein GMP-gerechter Aufbau besonders wichtig“, erklärt Jürgen Walser, der als Global Product Manager für das Uhlmann-Innovationsprojekt zuständig ist.
Erhöhte Anlagenproduktivität durch ereignisgesteuerte Packgutbewegung
„Noch interessanter ist jedoch, wie sich das individuelle Bewegungsprofil auf die Leistung auswirkt. In unserem Prototypen werden deutlich weniger Produkte ausgeschieden und eine deutlich höhere Anlagenproduktivität erreicht – und das bei einer um 25 Prozent höheren Maschinenleistung.“ Möglich wird dies durch die ereignisgesteuerte Bewegung der Mover. Das Produkt kann am Packguteinschub auf eine gute Faltschachtel warten und muss nicht ausgeschieden werden, weil der Packguttransport weitergetaktet werden muss. Beilagen lassen sich durch die flexible Geschwindigkeit und eine hohe Positioniergenauigkeit präzise einlegen. Positiv auf die Gesamtanlagenproduktivität (OEE) wirkt sich unter anderem der geringe Wartungsaufwand aus: das Nachspannen oder Tauschen von Riemen und Ketten entfällt. Die Mover lassen sich durch ein Stecksystem einfach und werkzeuglos ersetzen. Durch das freie Bewegungsdesign und die hohe Dynamik der Mover ergibt sich zusätzlich eine Leistungserhöhung: Beschleunigungen von bis zu 100 Meter pro Quadratsekunde und Geschwindigkeiten von bis zu 4 Meter pro Sekunde lassen sich erreichen.
Innovative Lösungen für Pharma-Verpackungsanlagen
Entsprechend positiv waren die Reaktionen der Fachpack-Besucher. „Ein Kommentar lautete: ‚Alle sprechen darüber und Uhlmann macht‘s.‘ Dass unsere Innovationskraft hier so deutlich wird, freut uns sehr. Schließlich haben wir hart dafür gearbeitet“, so Jürgen Walser. Bereits seit 2011 hat Uhlmann das XTS-Transportsystem in Kooperation mit dem Automatisierungs- und Antriebshersteller Beckhoff entwickelt. Das Uhlmann-Team war dabei vor allem für die Konstruktion der Führungsschiene und der Mover mit Packgutaufnahme zuständig. Danach folgten umfangreiche Tests und schließlich die Patentierungen. Aktuell bietet Uhlmann Pilotkunden an, den Kartonierer im Echtbetrieb einzusetzen. Die Anwendung des XTS-Systems im Kartonierer ist dabei aus Sicht von Uhlmann nur ein erster Schritt. Jürgen Walser dazu: „Diese Technologie bietet vielfältige Möglichkeiten, um die unterschiedlichsten Verpackungsaufgaben zu lösen. Das Ergebnis der Kooperation von Beckhoff und Uhlmann macht deutlich, dass wir bei der Entwicklung von Mechatronik-Lösungen für Pharma-Verpackungsanlagen vorne mit dabei sind.“
