Tecnologia di riempimento intelligente

Un esempio di ciò si riscontra della tecnologia di riempimento. Daniel Ludwig ingegnere progettista, sta lavorando per rendere più flessibile questa operazione nelle macchine tappatrici con il sistema UnitXpress. Le macchine rotative tipicamente provvedono al riempimento con acqua o bevande gassate le classiche bottiglie in PET di varie dimensioni.

"Il cambio formato dell'intera macchina può richiedere fino a 30 minuti", afferma Daniel Ludwig, che ha implementato l'automazione di questa linea. A titolo di confronto, nelle macchine rotative di Krones, in 30 minuti di funzionamento della linea, vengono riempite e confezionate fino a 45.000 bottiglie..

Oltre al tempo necessario per il cambio formato, c'è un ulteriore aggravio di costi dovuto alla pulizia. Ogni volta che i dipendenti entrano nell'area protetta dedicata al riempimento, è necessario creare nuovamente condizioni igieniche adeguate e rimuovere eventuali contaminazioni d’ogni genere.

Inoltre, sono necessarie aree di stoccaggio in loco per i set di movimentazione. A seconda del numero e dei formati di bottiglie da utilizzare, l'imbottigliatore deve immagazzinare le corrispondenti sponde e parti di movimentazione. Se una macchina deve gestire sei diversi formati di bottiglie, possono essere necessarie fino a sei serie di sponde di movimentazione (ad esempio, con volumi di riempimento diversi di 0,33, 0,5, 0,7, 1, 1,5 e 2 litri).

Con il sistema automatizzato UnitXpress, non ci sono parti di movimentazione e il design sofisticato delle guide consente di gestire bottiglie di differenti sagome, ad esempio con basi diverse. Grazie al cambio formato rapido ed automatizzato, paradossalmente conviene cambiare formati più frequentemente durante il normale funzionamento della macchina. L'imbottigliatore può quindi modulare le quantità di ogni lotto in base alle esigenze e risparmiare anche sugli spazi di stoccaggio. Per i clienti che riempiono diversi tipi di bottiglie su una linea e cambiano più frequentemente i formati, una macchina completamente automatica è decisamente la scelta ottimale.

Di solito, diverse parti di movimentazione sono progettate specificamente per ogni forma di bottiglia. Con il sistema UnitXpress, un set si adatta automaticamente a ogni bottiglia e la configurazione meccanica rende anche facili le operazioni di pulizia.

" Se si confrontano i costi dell'automazione con quelli delle parti di movimentazione necessarie, la macchina automatizzata può ripagarsi con soli cinque formati di bottiglie diversi. Alcune linee lavorano meno formati di altre ma ciò dipende sempre dalle varianti di macchina utilizzate dal cliente", afferma Daniel Ludwig a proposito dell'aspetto economico dovuto all’introduzione dell'automazione nel processo che in alcuni casi è determinante per una riduzione dei costi di processo.

Krones si affida ai sistemi di posizionamento della serie 3 di halstrup-walcher per la regolazione automatica delle sponde di movimentazione dello scarico della riempitrice. Grazie al concetto modulare, si può decidere, a seconda dello spazio disponibile, se utilizzare un PSE con IP54 o un PSW con IP68 in acciaio inox. La serie PSW è molto robusta, a prova di infiltrazioni e in grado di resistere alle pressioni e ai detergenti utilizzati per la pulizia automatica con schiuma Krones senza subire corrosione. Anche in caso di sostituzione dei sistemi di posizionamento, all'interno della famiglia “ 3 ” non cambiano le dimensioni di montaggio e anche il software rimane lo stesso.

"Quando è previsto, utilizzando la serie PSW, siamo riusciti ad eliminare costosi sistemi di protezione IP (custodie in lamiera o involucri stagni) che complicano la progettazione meccanica risparmiando così spazio e materiale. Nei casi in cui il livello di protezione IP è meno elevato, continuiamo invece ad utilizzare la serie PSE", afferma Daniel Ludwig a proposito dell'installazione delle unità sulle linee. "Questo nuovo modo di sviluppare la tecnologia nelle macchine è stato facilitato dal concetto di familiarità con i prodotti. Poiché esiste già una collaborazione di lunga data con halstrup-walcher, i componenti software degli azionamenti sono già noti ai colleghi della programmazione”

Daniel Ludwig è stato assistito da Michael Rossa nella scelta dei dispositivi adatti alla sua applicazione. Il tecnico commerciale è l'interfaccia tra Krones e halstrup-walcher. L'azienda familiare di medie dimensioni di Kirchzarten, con i suoi circa 160 dipendenti, è diventata un partner affidabile per molti produttori di macchine e fornisce numerose varianti personalizzate.

Anche il PSW con coppia di 18 Nm utilizzato da Krones non era ancora presente nel catalogo di halstrup-walcher ma l'adattamento di un PSE a PSW è stato semplice e veloce. La modifica si è conclusa senza problemi, non solo in termini di progettazione, ma anche di fornitura del prodotto finito: "Ci aspettavamo maggiori problemi a causa del materiale speciale, l'acciaio inossidabile, soprattutto per quanto riguarda i tempi di consegna. L'adattamento invece è stato semplice e senza complicazioni ed i prodotti sono stati consegnati in modo rapido e affidabile". Daniel Ludwig descrive così la cooperazione.

Durante la messa in funzione dei sistemi, è stato necessario un piccolo supporto da parte di Michael Rossa per regolare i parametri dei sistemi di posizionamento impostati in fabbrica. Attraverso la comunicazione diretta, il funzionamento degli azionamenti è stato presto ottimizzato all'applicazione. Una semplice modifica dei parametri ha eliminato un messaggio di errore indotto dalla meccanica e i sistemi ora funzionano alla perfezione. Grazie all'interfaccia bus dei sistemi di posizionamento, tali messaggi potranno essere utilizzati in futuro per trarre informazioni utili, a partire dalla progettazione e per monitorare meglio le parti soggette a usura.