Optisches Messsystem für Absackprozesse Saubere Säcke und Paletten dank Sensor-Technik

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Dinnissen B.V.

Greif-Velox Maschinenfabrik GmbH

Wenn ganze Paletten durch nicht korrekt verschweißte Säcke verunreinigt werden, kann das jährlich hohe Reklamationskosten verursachen. Ein optisches Messsystem sorgt dafür, dass fehlerhafte Säcke an zwei Stellen im Absackprozess erkannt und ausgeschleust werden können, bevor sie auf die Palette gelangen. So werden Kontaminationen und damit Reklamationskosten vermieden.

Bei vielen Produzenten von Pulvern - unabhängig von der Branche - tritt immer wieder das gleiche Problem auf: Nach dem Absackprozess kommt es dazu, dass einzelne Säcke nicht korrekt verschweißt werden. Die Folge: Das Produkt tritt unkontrolliert aus und verunreinigt ganze Paletten.

Je nachdem, welches Produkt abgesackt wird, kann ein Austritt gravierende Folgen haben: Befinden sich in den Säcken Nahrungsmittel, kann das nicht nur Probleme in Bezug auf die Hygieneanforderungen, sondern auch Schädlingsbefall bedeuten. Werden Chemikalien abgesackt, kann eine Kontamination dazu führen, dass die geltenden Sicherheitsbestimmungen nicht mehr eingehalten werden.

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Verunreinigte Paletten sind unerwünscht

Die ICL Gruppe aus Ladenburg in Baden-Württemberg berichtete, wie beispielsweise asiatische Kunden aufgrund von äußerlichen Kontaminationen ganze Paletten zurücksendeten. „Dies verursachte jährlich Reklamationskosten von mindestens 20.000 Euro“, berichtete Thomas Jörder, Betriebsleiter bei ICL. „Dazu kommen noch immaterielle Schäden, wenn Kunden mit der Lieferung nicht zufrieden sind.“ An ihrem Standort im baden-württembergischen Ladenburg stellt die ICL Group neben Additiven für Lacke und Farben sowie für die Kosmetik- und Bauindustrie auch hochwertige Lebensmittelzusatzstoffe her. „Die Bewertung eines Produktes mit einer Topqualität darf nicht an einer verunreinigten Palette scheitern“, so Jörder.

Um das Problem der fehlerhaft verschweißten Säcke zu lösen, wandte sich der Betriebsleiter schließlich an die Greif-Velox Maschinenfabrik, die nicht nur Absackmaschinen, sondern auch Full-Line-Anlagen inklusive Fördertechnik, Palettierung und Ladungssicherung passend zu den Kundenanforderungen umsetzt. Das Entwicklerteam unter der Leitung von Dr. Alexander Mildner fand heraus, dass Säcke aufgrund von Normabweichungen oder fehlerhaften Einstellungen des Sackstuhls unmittelbar vor dem Verschweißvorgang in manchen Fällen schief auf die Ventilstutzen aufgesteckt werden. Je nach Winkel kann es somit passieren, dass eine Seite nicht komplett verschlossen wird und an dieser Stelle das Produkt austritt, welches schließlich für die Verunreinigung einer ganzen Palette sorgt.

Optisches Messsystem überprüft Position

Um dies zu verhindern, entwickelte Greif-Velox mit dem Valvodetect im ersten Schritt ein System für den Bruttovakuumpacker BVP, das schon vor der Palettierung bzw. vor dem Verschweißvorgang ansetzt: Zwei optische Sensoren überprüfen, ob das Sackventil in der korrekten Position zu den Schweißsonotroden aufgesteckt ist. Erkennen die Lichttaster, dass dies nicht der Fall ist, sodass die Verschweißung möglicherweise nicht hundertprozentig gelingen kann, wird eine vorher durch den Maschinenbediener definierte Aktion ausgeführt.

Bei einem solchen Fehlerfall ist es beispielsweise möglich, die Maschine stoppen zu lassen, damit der Bediener die Einstellung der Sackunterstützung nachjustieren kann, sodass die nachfolgenden Säcke korrekt verschweißt werden. Es ist ebenso möglich, die Maschine erst bei einer vorher festgelegten prozentualen Abweichung anhalten zu lassen oder den betroffenen Sack ohne Prozessunterbrechung automatisch aus dem System auszuschleusen, damit er nicht auf die Palette gelangt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Ausfallzeiten der Maschine so gering wie möglich gehalten werden sollen. Darüber hinaus ist es möglich, die Säcke, bei denen die Sensoren eine Unregelmäßigkeit entdecken, ohne weitere Aktion lediglich statistisch zu erfassen. Sortenbezogen können auf diese Weise passend für jedes Produkt bzw. jede Sackgröße die passenden Parameter definiert und voreingestellt werden.

Der Einsatz von Valvodetect hat dazu geführt, dass der Kunde ICL beispielsweise neben den Reklamationskosten in Höhe von 20.000 auch 8.000 Euro Reinigungskosten einsparen konnte. „Valvodetect ist ein absoluter Mehrwert für uns“, erklärt Betriebsleiter Jörder. „Unter dem Strich haben wir natürlich auch noch zufriedenere Kunden und eine bessere Markenreputation.“

Ausschleusung falsch aufgenommener Säcke vor der Befüllung

Mit der Entwicklung des Valvodetect in seiner ersten Stufe ergab sich die Möglichkeit, die Säcke genau zu untersuchen, die nicht richtig in der Verschweißung saßen und dementsprechend im Prozess markiert oder aussortiert worden sind. „Dabei konnten wir feststellen, dass ein signifikanter Anteil nicht aufgrund von bestimmten Einstellungen, zum Beispiel an der Sackunterstützung, falsch in der Verschweißung sitzt, sondern weil er zu Beginn des Prozesses schon nicht richtig aufgenommen worden ist“, erklärt Dr. Alexander Mildner, Leiter Forschung und Entwicklung bei Greif-Velox. Das bedeutet, dass der Absackprozess noch effizienter gestaltet werden kann, wenn fehlerhaft verarbeitete Säcke schon vor dem Befüllen aussortiert werden können und nicht erst kurz vor dem Verschweißvorgang.

Auf dieser Grundlage wurde das Feature Valvodetect weiterentwickelt und stattete es mit zusätzlichen Sensoren im vorderen Teil des Systems aus: Nachdem der Sack zu Beginn des Abfüllvorgangs automatisch aus dem Leersackmagazin gegriffen und das Ventil über die Spreizfinger geöffnet worden ist, wird in dieser Position die korrekte Öffnung des Ventils abgefragt. „Die Lichtpunkte der Sensoren überprüfen, ob die Flanken des Sacks vorhanden sind“, erklärt Dr. Alexander Mildner. „Wenn sie eingedrückt oder eingerissen sind oder der Sack nicht richtig geöffnet worden ist, wird dies erkannt.“ In diesem Fall wird er abgeworfen und gelangt so gar nicht weiter zum Abfüllvorgang. Anwender berichten, dass sie bei einer Sack-Fehlerquote von 0,5 Prozent allein 9.000 Euro durch Reklamationen beim Sackhersteller zurückerhielten und weitere 8.000 Euro Reinigungskosten einsparen konnten.

Höchste Produkteffizienz und mehr Kundenzufriedenheit

„Gerade in der Kombination – mit den Prüfvorgängen an zwei Stellen – ist dieses System sinnvoll“, sagt Dr. Alexander Mildner über Valvo detect, das in Deutschland inzwischen durch ein Gebrauchsmuster geschützt ist. „So wird zu Beginn des Absackvorgangs überprüft, ob die Säcke korrekt ins System aufgenommen werden, und wenn das passiert ist, wird nach der Befüllung überprüft, ob das Ventil korrekt in der Verschweißung sitzt. So erreicht man höchste Prozesseffizienz und am Ende mehr Kundenzufriedenheit.“

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