Convenience-Food-Produktion

Fast Food

IPS automatisiert für Convenience-Food Zusammenstellung und Verpackung
Das IntelliFeed Zuführsystem vereinzelt die als Schüttgut angelieferten, gefrorenen Fleischbrätlinge und fährt sie in der benötigten Stückzahl abstandsgenau einem TLM-F44 Picker zu.
Die irische Kepak Group hat eine neue Assembly- und Verpackungslinie für Hamburger, bei der jedes Aggregat auf den Produktfluss im vor- und nachgelagerten Anlagenteil reagiert. Im Vergleich zu einem starren System erhöht das den Leistungsdurchschnitt.

Aufreißen, aufwärmen, reinbeißen: Den schnelle Griff nach dem Burger aus dem Kühlregal wissen viele Konsumenten zu schätzen. Der Erfolg zeigt, dass Kepak das richtige Programm für diesen Trend hat. Um die Marktposition auch für die Zukunft abzusichern, werden im Herstellbetrieb von Kepak in Kirkham, England, Teile der Fertigung modernisiert und erweitert. Ein deutliches Plus bei der Effizienz hat die Neugestaltung der Prozesse beim Zusammenfügen und Verpacken der Hamburger erbracht. Dieses Vorhaben ist seit Frühjahr 2010 erfolgreich abgeschlossen. Verarbeitet werden die fünf aktuellen Sorten. Die Freiheit für neue Ideen ist gegeben: Die Linie lässt sich problemlos auf zusätzliche Produktformate einrichten.

In der Vergangenheit waren pro Schicht sechs Mitarbeiter damit beschäftigt, die Brötchen mit Fleisch zu belegen und dann mit einem Portionspack Würzsauce sowie einer Scheibe vorverpacktem Käse in die Blister der laufenden Tiefziehmaschine (Multivac) einzulegen. Diese Prozesse sind jetzt automatisiert. Beratung, Projektierung und Umsetzung lag hierbei in den Händen des Turnkey-Anbieters IPS International Packaging System aus Crailsheim. Die Leistungsvorgabe lautete 80 Produkte pro Minute. Dabei gab es insbesondere zwei Hürden zu nehmen. Das Tiefziehen der Blister in der Multivac erfolgt intermittierend. Im restlichen Anlagenteil ist der Produkttransport hingegen kontinuierlich. Beide Prinzipien mussten nun synchronisiert werden.

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Hamburger im Schnellgang

Eine weitere Herausforderung ist die Bereitstellung der drei Zutaten Fleisch, Käse und Sauce als Schüttgut. Marktüblicher Standard für die Vereinzelung ist ein System mit hohem Mechanik-Anteil. Die bei einer solchen Maschinenlösung unvermeidlichen Schwankungen im Produktfluss drücken die Gesamtleistung. Die geforderten 80 Mahlzeiten pro Minute würden sich so nicht erreichen lassen. Das Kurz-Profil der Anlage in Kirkham lautet somit: hoher Output, komplexe Prozesse und anspruchsvolle, formatflexible Synchronisierungsaufgaben. Damit die Kosten kalkulierbar bleiben, ist also eine softwarebasierte Anlagentechnologie mit standardisierter Mechanik gefordert. Diese Voraussetzung erfüllt die TLM-Technologie von Schubert. Für die hohe, kontinuierliche Leistung bei der Vereinzelung des Schüttguts kommen Zuführsysteme von Intellifeed (USA) zum Einsatz, die mit Stepmotoren im Rollentransportsystem den Produktabstand genau regeln.

Es gibt drei einbahnige Zuführungen: eine für die gefrorenen Fleischscheiben im ersten Linienabschnitt und je eine für die Beutel mit Sauce und die Käsescheiben im zweiten Abschnitt: Bei Kepak sind 30 Schrittmotoren im Einsatz. Nach und nach verstetigt sich der Abstand der Produkte. Die Bandgeschwindigkeiten regelt die optische Erkennung (Photozellen). Dieses Verfahren ermöglicht eine Vereinzelung ohne Puffer. Das Tempo ist nicht nur aus Sicht der Endleistung wichtig: Die Fleischscheiben müssen schnell verarbeitet werden, damit sie nicht antauen. Und auch der Käse ist gekühlt besser zu verarbeiten.

Der erste Linienabschnitt besteht aus zwei TLM-Teilmaschinen mit vier TLM-F4 Roboteraggregaten. Die Brötchen laufen auf einem breiten Produktband in die Anlage ein. Eine Brötchensäge hat sie bereits aufgeschnitten. Die Vierachsroboter übernehmen nacheinander die Aufgaben: Deckel der Brötchen abnehmen und auf das Band seitlich daneben ablegen, Fleischscheiben aufnehmen und auf die Brötchenunterteile legen, Deckel der Brötchen aufnehmen und wieder aufsetzen, komplettierte Hamburger auf das Formationsband übersetzen. Vier Auflichtscanner liefern sowohl Positionsdaten für die Bewegungsführung der Roboter als auch Bilddaten als Grundlage der Inline-Qualitätskontrolle. Die Hamburger passieren den Linienabschnitt, in dem die Blister tiefgezogen werden. Die nächsten beiden Teilmaschinen sind über der Folienbahn platziert. Vierachsroboter legen zuerst den Saucen-Portionspack und dann die Käsescheiben ein. Das Einsetzen der Hamburger in die Kavitäten der Folie erledigt ein TLM-F2 Roboter. Am Roboterarm befindet sich ein Sonderwerkzeug, das je acht Produkte aufnimmt und in die Folienbahn einsetzt. Die Tiefziehmaschine verschließt die Verpackungen mit der Oberfolie, stanzt sie aus und stellt sie für anschließende Prozesse bereit.

Alle beteiligten Aggregate – von der Brötchensäge bis zur Tiefziehmaschine – sind per Signalaustausch und mit einem Geschwindigkeitssollwert mit der TLM-Anlage verbunden. Auf Ebene der VMS-Steuerung von Schubert wird der Datenaustausch organisiert. So klappt die Koordination mit der Tiefziehmaschine: Die Steuerung erkennt, wann der Folienvorschub stoppt und die Picker wieder Blister beladen können. Und davon abhängig regulieren sich die Geschwindigkeiten der vorangehenden Prozesse. Diese Anpassungsfähigkeit des Systems trägt entscheidend zur hohen Endleistung bei. Anstatt die Anlage auf eine sichere Mindestleistung zu beschränken, kann sie flexibel mit den oberen Leistungsgrenzen agieren. Die Einzelprozesse in der Pickelinie sind auf 85 Produkte pro Minute ausgelegt, die der Zufuhrsysteme sogar auf 100 Stück.

Das gute Management der Prozesse hat es zwischenzeitlich möglich gemacht, den Takt der Tiefziehmaschine auf 88 Produkte pro Minute zu erhöhen. Ein Formatwechsel zwischen den fünf Sorten dauert maximal fünf Minuten: drei Minuten für den Tausch der fünf Werkzeuge an den TLM-F4-Roboterarmen und die Programmwahl am TLM-Display. Je nach Verpackung nochmal zwei Minuten für den Folienwechsel bei der Tiefziehmaschine. Die ganze Anlage ist so ausgestattet, dass sie mit Reinigungmitteln und hohem Wasserdruck gesäubert werden kann (wash down Ausführung). bw

Halle 14, Stand A06/B11

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