Verpackungs-Handhabung

Verpackungen passend handhaben

Vakuum- und Greifertechnik. Der Automatisierungsgrad ist in der Verpackungsbranche traditionell sehr hoch. Mit der Realisierung von Industrie 4.0 erhöhen sich die Anforderungen an sämtliche Komponenten einer Verpackungsanlage.

Die Sackgebinde-Greifer unter den Flächengreifsystemen vereinfachen die Handhabung formlabiler, sackartiger Gebinde. (Bild: Fipa)

Vakuumsauger sind in der Verpackungsindustrie bevorzugte Komponenten zur schonenden Handhabung von Gütern. Aus wirtschaftlichen Gründen sind kurze Rüstintervalle und weniger Werkzeugwechsel erforderlich. Die Handhabungsprozesse sollten kontinuierlich und ohne Unterbrechungen laufen, die zu teuren Stillständen der gesamten Verpackungslinie führen.

Sämtliche Komponenten für das Handhaben der Güter müssen aus diesem Grund zuverlässig und möglichst langlebig sein. Hinzu kommt: Die zumeist empfindlichen Produkte, etwa in der Lebensmittelbranche, sind schonend zu bewegen, um Beschädigungen zu vermeiden. Ein hoher Durchsatz bedingt außerdem kurze Taktzeiten.

Neben der Bauform von Vakuumsaugern bestimmt vor allem das Material die Eigenschaften der Sauggreifer. Hohe Standzeiten und lange Lebensdauer sind mit verschleißfesten Saugermaterialien realisierbar. Vakuumsauger müssen schnell, aber schonend aufsetzen und sich rasch evakuieren lassen, um kurze Taktzeiten zu realisieren. Das verschleißfeste Verbundmaterial Varioflex erfüllt die Anforderungen der Verpackungsindustrie; ihre bemerkenswerte Rückstellkraft ermöglicht ein rasches Auf- und Absetzen in Verpackungsanlagen mit kurzen Taktzeiten. Die Positionsgenauigkeit bei hochdynamischen Anwendungen erzielen die Sauger durch den formstabilen Korpus. Die weiche, abdruckarme Dichtlippe schmiegt sich flexibel an das Handhabungsgut an und sorgt für minimale Leckagen auch auf unebenen Produktoberflächen.

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Die Verpackungsmittelindustrie und die Lebensmittelbranche sehen sich zunehmend mit individualisierten Verpackungsgrößen und Verpackungsarten konfrontiert. Verschiedene Abmessungen innerhalb einer Serie oder einer Charge bedingen häufige Formatumstellungen an den Maschinen. Hinzu kommt die große Vielfalt an Verpackungen. Innovative Handhabungslösungen müssen mit gewölbten, unebenen und biegeschlaffen Produktoberflächen klarkommen. Balgensauger aus verschleißfestem Vinyl können durch ihr flexibles Saugermaterial biegeschlaffe oder gewölbte Güter leckagearm greifen. Vinyl ist ein ausgezeichnetes Material mit langer Standzeit, auch bei abrasiv wirkenden Produktoberflächen, etwa Kartonagen.

Bei der schonenden Handhabung folienverpackter Güter, die schwierig zu bewegen sind, kommen robuste Rechtecksauger aus FDA-konformem Silikon zum Einsatz. Nebeneinander auf einer Grundplatte montiert lassen sich hiermit große Vakuumgreifer realisieren, die auch Produktlagen in Folien-Umverpackungen prozesssicher handhaben können. Mit detektierbaren Saugern ist frühzeitig erkennbar, ob Saugerbestandteile in die zu verpackenden Lebensmittel gelangt sind. Das verwendete Saugermaterial ist eine Sondermischung, die durch Metalldetektoren erkannt und dann ausgesondert werden kann; dies bietet Sicherheit vor Verunreinigungen.

Entscheidend für die Systemauslegung sind neben der Handlingaufgabe die Anwendungs- und Umgebungsbedingungen, das Gewicht, die Abmessungen und die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks. Zu beachten sind besonders die Beschleunigung und einwirkende Kräfte bei verschiedenen Lastfällen.

Bei Vakuumsaugern sind Flachsauger, Balgensauger und Ovalsauger zu unterscheiden. Flachsauger sind aufgrund ihrer Geometrie stabil beim Ansaugen und beim Ablegen positioniergenau. Zusätzliche Abstützrippen im Saugnapf erhöhen die Seitenfestigkeit. Vor allem vermeiden sie das Einsaugen flexibler Produkte und ein Rutschen des Saugers bei hohen Beschleunigungen.

Balgensauger sind ideal für die Handhabung empfindlicher Materialien und für Werkstücke mit unebener Oberfläche. Ein Höhen- und Winkelausgleich ist einfach realisierbar. Das Werkstück wird bereits beim Einschalten des Vakuums um die Hubhöhe des Vakuumsaugers angehoben. Balgensauger gibt es in diversen Ausführungen mit verschiedener Anzahl von Falten. Je mehr Falten, umso größere Hubbewegungen sind möglich. Allerdings ist seitliche Stabilität dann eher gering, daher eignen sich Balgensauger für rein vertikale Handhabungsaufgaben. Falls ein Balgensauger nicht für den Hub- oder Höhenausgleich infrage kommt, sind Federstößel die passende Wahl.

Ovalsauger eignen sich zum Handhaben länglicher oder zylindrischer Werkstücke wie Leisten, Profile, Tuben oder Bolzen. Sie nehmen auch gewölbte Werkstücke und Produkte mit Stegen auf. Sie haben im Vergleich eine höhere Saugkraft als runde Vakuumsauger gleicher Breite.

Neben Vakuumsaugern gibt es auch andere Lastaufnahmemittel für Verpackungsanwendungen, etwa Flächengreifsysteme und Saugerteppiche. Sackgebindegreifer und Flächengreifer handhaben einzelne Werkstücke oder ganze Lagen ohne Greiferwechsel und unabhängig von der Position des Werkstücks. Sackgebindegreifer ermöglichen die prozesssichere Handhabung formlabiler Gebinde und Schrumpffolienverpackungen. Bei vollständiger Abdeckung der Saugzelle können sie auch andere Gebinde aufnehmen. Flächengreifer bewähren sich beispielsweise in Umpackanlagen für schwere Kartonagen. Saugerteppiche ermöglichen das Ansaugen variabler Produktgeometrien. pb

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