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    Mit einem Schuss
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    Back- & Teigwaren

    Mit einem Schuss

    Präzise Bewegung und punktgenaue Steuerungstechnik kennzeichnen die Schokoladengießmaschine für die One-Shot-Befüllung von AMP-Rose. Der Anwender
    Veröffentlicht
    03. November 2014
    Lesezeit
    4 Minuten
    Rubrik
    Back- & Teigwaren

    AMP-Rose zählt zu den weltweit größten Herstellern von Maschinen für die Schokoladen- und Süßwarenindustrie. Das englische Unternehmen exportiert 80 % seiner Maschinen in mehr als 80 Länder. Zum Produktprogramm gehören Schneide- und Verpackungsmaschinen für unterschiedlichste Anforderungen mit einer Leistung von bis zu 1000 Einzelstücken pro Minute, Maschinen für das horizontale Formen, Füllen und Verschließen zahlreicher Waren, beispielsweise auch eine spezielle Maschine zur Herstellung von Mehrfachverpackungen für Chips oder Süßwaren von sechs bis zu 24 Stück, und auch Versuchsmaschinen für den Laborbereich und kleine Produktionsprozesse. Außerdem bietet AMP-Rose Verarbeitungsmaschinen für die Schokoladenherstellung an. Dazu gehört auch die Formanlage zur One-shot-Befüllung. Die Schokoladengießmaschine ist in verschiedenen Maßen erhältlich und kann an spezifische Anforderungen und Produktionsmengen angepasst werden. Bei der Befüllung wird die flüssige Schokolade durch mit Wasser ummantelte Einfülldüsen in genau abgemessenen Mengen in die Gießformen geleitet. Dabei sind verschiedene Größen und Formen möglich. Auf der Anlage können auch gefüllte Produkte wie Karamell oder Pralinés, Fondants oder andere Süßwaren hergestellt werden.

    Die Gießmaschine besteht aus einem rotierenden Doppelventil mit horizontaler Kolbenführung. Die Kolbenstangen sind jeweils über Kipphebel mit einer Antriebswelle verbunden. Die Antriebswelle wird von Elektrozylindern angetrieben. Diese sorgen dafür, dass die Schokoladenmenge exakt gesteuert werden kann und gleichmäßig über die Einfülldüsen in die Gießform fließt. Kolbenhub, Ansaugmenge und Drehzahl der Zylinder werden direkt über ein HMI angepasst. Die Rückflussmenge der Kolben kann je nach Drehzahl oder Hub angepasst oder aber vollständig unterbunden werden. Diese Funktion sorgt für hohe Flexibilität bei unterschiedlichen Produkten und ermöglicht somit schnelle Produktwechsel.

    Die Einfülldüsen sitzen auf Schlitten, die von einem Servoantrieb über Zahnstangen von einer Seite zur anderen bewegt werden. Die Düsen werden dabei mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und auf die Gießformen abgestimmt. Diese laufen auf Ketten und werden mithilfe von Servomotoren bewegt, um eine gleichmäßige Bewegung und perfekte Synchronisation sicherzustellen. Werden Schokoriegel hergestellt, können die Einfülldüsen ein breites Schokoladenband erzeugen, damit die Gießformen gleichmäßig und vollständig befüllt werden. Um eine höhere Durchsatzgeschwindigkeit der Anlage zu erreichen, laufen die Düsen während des Rücklaufs schneller. Nach der Befüllung durchlaufen die Gießformen eine Vibrationsanlage, um die Schokolade in die richtige Form zu bringen und mögliche Luftblasen entweichen zu lassen. Anschließend gelangen sie in den Kühltunnel. Eine Reihe von drei oder vier präzise gesteuerten Servomotoren regelt den Mould Transfer, angefangen vom Kühlen über Drehen der Formen bis hin zum Herauslösen aus den Formen.

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    Die präzise Bewegung und Steuerung wird durch eine Steuerungsinfrastruktur von Rockwell Automation ermöglicht. Sie besteht aus einer programmierbaren Automatisierungssteuerung (PAC) der Reihe Compactlogix, einem Allen-Bradley Panelview 1000 10-Zoll HMI, mehreren Powerflex-Frequenzumrichtern zur Steuerung der Antriebsmotoren sowie aus Kinetix-Servoantrieben mit sechs Achsen, die die Elektrozylinder der MP-Serie steuern. Die vollautomatische Lösung wird ergänzt durch mehrere Niederspannungskomponenten und Sicherheitsrelais, die im OMAC-Modus laufen. Die gesamte Anlage nutzt EtherNet/IP als primäres Kommunikationsprotokoll.

    Besonders interessant für AMP-Rose sind die Plug-and-Play-Funktionen der programmierbaren Automatisierungssteuerung Compactlogix. Über die per Ethernet/IP-gekoppelten, integrierten Achssteuerungsfunktionen konnte der Hersteller die Servoantriebe, die die MPAI-Zylinder steuern, direkt anschließen, ohne dass ein weiterer Servoschaltkreis benötigt wurde. Bei direkten Befüllungsanlagen wie dieser bieten die MPAI-Zylinder zahlreiche Vorteile, unter anderem sind sie kompakter als die meisten anderen Systeme auf dem Markt. Kugelrollspindel-/Motorkombinationen bestehen in der Regel aus getrennten Motoren und Spindeln. Solche Konstruktionen benötigen relativ viel Platz. Bei den MPAI-Systemen ist der Motor dagegen um die Spindel gruppiert, was eine sehr kompakte Bauweise ermöglicht. Darüber hinaus sind die Zylinder mit ihren mehrfachen Schmierstellen leicht zu warten und minimieren die Produktionsunterbrechungen durch Wartungsarbeiten, die bei vielen anderen Systemen auf dem Markt häufig erforderlich sind. David Mann, Director bei AMP-Rose, erläutert die Vorteile: „Mit dieser Maschine bieten wir unseren Kunden nicht nur eine benutzerfreundliche Lösung, die Produkte von Rockwell Automation verfügen zusätzlich über den Vorteil eines weltweiten Servicenetzwerks mit dem damit verbundenen technischen Support und besitzen auch hohe Akzeptanz auf der Seite der Endanwender. Und wir profitieren von einem verschlankten Entwicklungsprozess.“ Neben dem geringeren Programmieraufwand hebt Mann dabei die minimierte Verdrahtung, einfachere Test- und Validierungsverfahren sowie eine höhere Flexibilität bei zukünftigen Änderungen in der Produktion hervor. Der Anwender bemerkt die Vorteile schnell. Der Schulungsaufwand ist geringer und die Installations-, Umrüst- und Anlaufzeiten sind deutlich kürzer. Darüber hinaus profitiert er von der Flexibilität und der Möglichkeit, ohne lange Ausfallzeiten und mit geringem Programmieraufwand neue Funktionen in das System zu integrieren. „Insgesamt konnten wir eine Performance-Erhöhung um 20 % feststellen, was an den geringeren Ausfallzeiten und den besseren Features der Anlage liegt“, zieht Mann ein positives Resümee.

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