Transition in Packaging – Der Umschwung bei KRÖNING mit LinMot

Die Notwendigkeit einer ökologischen und fairen Kreislaufwirtschaft ist in aller Munde. Dementsprechend haben Nachhaltigkeitsstrategien der vergangenen Jahre das gemeinsame Ziel gesetzt, neue Standardkriterien festzulegen, welche den klimagerechten Umschwung der Verpackungsindustrie herbeiführen sollen. Zu einem ganzheitlich ressourcenschonenden Agieren fehlen jedoch noch einige Puzzleteile. Genau um dieses noch lückenhafte Bild des industriellen Ökodesigns zu vervollständigen, beruht die Partnerschaft von KRÖNING – Automation und LinMot auf einem zukunftweisenden Gedanken: Nachhaltigkeitsbemühungen müssen bereits beim Engineering von nachhaltig produzierenden Maschinen ansetzen. Daher vertrauen die Maschinenbauer aus Sachsen in puncto Kraft, Adaptabilität sowie Sustainability nur auf das Feinste und verwenden in ihrer neuen Kartonaufrichter-Anlage „KKA“ die komplette Antriebslösung DM01 von LinMot.

The gamechanger of packaging: Ausgestattet mit Systemen weltweit führender Marken und mit LinMot DM01 Linearmodulen, welche in mehr als 60 Varianten erhältlich sind, ist die Kartonaufrichter-Maschine von KRÖNING eine dynamische, hygienische sowie nachhaltige Drehscheibe zukunftsfähiger und -gerechter Technologien.

Industrielles Ökodesign neu gedacht
Aussehen und Nachhaltigkeit eines Produktes tauchen immer öfter in der Rolle des entscheidenden Kaufimpulses auf. Verbraucher entfernen sich zunehmend vom „take, make, throw away“ -Mindset und wenden sich Produkten zu, welche entsprechend den neuen Richtlinien 2005/29/EG und 2011/83/EU der Verbraucherschutzverordnung nachhaltig sind und bevorzugen jene Hersteller, die ökologisch, ökonomisch sowie sozial tragbare Produktionsumgebungen vorweisen können. Dieser wachsenden Bedeutung umweltgerechter Produktgestaltung sind indes auch zahlreiche Entscheidungsträger bewusst: „Für eine Mehrzahl der Unternehmensvertreter ist Verpackung ein wichtiges Investitionsfeld (51 %). Bei der Frage, ob das Geschäft von einem Investment in bessere Verpackung profitieren würde, bejahten dies fast drei Viertel der Befragten. Bei der Frage, ob Investitionen in Verpackung den Anstrengungen im Bereich Nachhaltigkeit helfen würden, bejahten dies sogar 80 % der Befragten“ – berichtet eine aktuelle Umfrage . „Stefano Rossi, CEO von DS Smith Packaging, kommentiert: Die Verbraucher wollen weniger Verpackung. Da Rohstoffe teurer als je zuvor und die Umweltvorteile erheblich sind, sind maßgeschneiderte Verpackungen (…) wichtiger denn je.“ Diesem Vormarsch individualisierter Produktvielfalt und den Umwälzungen der Industriepolitik muss auch die Maschinentechnologie der Verpackungsbranche das Wasser reichen können. Dies könnte durchaus das Credo des Sondermaschinenbauers KRÖNING sein, dessen Automatisierungsanlagen die aktuellsten wissenschaftlichen Erkenntnisse des Fraunhofer Instituts und der Technischen Universität Dresden mit nachhaltigen und kraftvollen linearen Antriebslösungen von LinMot vereinen.

Sicherheitstool für perfekte Landung. Durch millimetergenau parametrisierbares Ausstoßen bietet das DM01 Modul von LinMot (hinten) eine präzise Positionierung der Schachteln beim Ankommen auf dem Förderband: „Mit Pneumatik wäre dies schwer vorstellbar gewesen“, sagt Herr Wölle, Leiter der mechanischen Konstruktion.

LinMot-Lösungen für Entwicklungsfreiheit
„Am Anfang unserer Zusammenarbeit mit LinMot sagten uns die P01 Kurzmotoren besonders zu“, blickt Herr Christian Wölle, Konstruktionsleiter der Firma KRÖNING, zurück und preist dabei eine, für ihre Sondermaschinen äußerst adäquate technische Eigenschaft, die praktische Flanschbauweise dieser Kurzantriebe. Dies kommt jedoch nicht nur speziellen Verpackungslinien zugute – das zeigt auch die außergewöhnliche Branchendiversität der LinMot-Kunden. Seien es Handhabungs-, Abfüll-, Inspektions-, Zuführ-, Montage-, Stapel-, Sortier- oder Ausleitanlagen, bietet der frei positionierbare Kabelabgang der P01-Serie sowie die kompakte und robuste Bauweise der gesamten LinMot-Antriebspalette jedem Industriefeld die optimalste Gestaltung eines nachhaltigen Maschinenkonzeptes mit kleinstem Footprint und verringertem Totraum.

Entscheidend wurden die einbauraumsparenden und dynamischen Eigenschaften der eisenlosen Synchron-Servomotoren und deren Führungseinheiten auch bei einer Neuentwicklung des sächsischen Sondermaschinenbauers. Der Kartonaufrichter „KKA“ von KRÖNING ersetze eine bejahrte Anlage mit diversen Kurvenscheiben und mechanischen Verbindungen durch die Kompaktheit eines zentralen Trommelkurvenrundtisches. Somit kann der KKA, mit einer Ausgabeleistung von bis zu 95 Kartons pro Minute, seinen kompakten Abmessungen (1,7 x 1,1 x 1,9 m ) sowie dem verhältnismäßig geringen Gewicht von 1600 kg für die Grundmaschine, die Geschwindigkeit einer großen Anlage mit dem Footprint einer mobilen Lösung vereinen. Dabei spielten die ebenfalls neu entwickelten LinMot Linearmodule mit ihrem Baustein-Prinzip eine entscheidende Rolle: „Anfang 2019 arbeiteten wir nur mit den Motoren und die Führungen haben wir noch selber gebaut. Deshalb freuten wir uns sehr auf die neue DM01-Linie, welche uns bereits bei der Entstehung des Kartonaufrichters viele Freiheiten bezüglich der Modularität gewährt hat“, bestätigt Herr Wölle die hohe konstruktionstechnische Adaptabilität der LinMot Linearführungen, welche zwei technisch besonders anspruchsvolle Arbeitstakte der Anlage erledigen.

Besondere Dynamik für besondere Aufgaben: Der ganzheitlich regelbare Kraftbereich von bis zu 572 N und Hübe bis zu 575 mm sowie Beschleunigungen von bis zu 50 m/s2 bei einer maximalen Geschwindigkeit von 5 m/s lassen in Bezug auf vielseitige Verwendbarkeit und Dynamik keine Wünsche offen.

Linearmodul DM01 – Gesamtpaket statt Komplexität
Im ersten Arbeitstakt des KKA wird die Schmucklasche (der Einsatz, welcher mit im Karton drin ist) durch einen Servomotor rotatorisch auf den Kopf gebracht. Dieser Kopf besitzt diverse Saugstellen, welche im nächsten Takt durch ein für Reinraumanwendungen zertifiziertes DM01 Modul zum Kartonzuschnitt geführt werden, um diesen abzusaugen und mit der Schmucklasche zusammenzuführen. „Die Bewegungen der Maschine und die benötigte Dynamik könnten auch mit Pneumatikzylindern realisiert werden, aber nur mit einer großen Anzahl verschiedener Anbauteile“, erläutert Herr Wölle und unterstreicht damit einen der bedeutsamsten Vorzüge der LinMot Linearführungen: Die FDA-konformen und hochdynamischen DM01 Module sind einbaufertig vormontierte Einheiten mit allen Konstruktionsvorteilen eines modernen antriebstechnischen Gesamtpakets. Eine besondere Hervorhebung verdient bei diesen Konstruktionsvorteilen die Kompaktbauweise der LinMot Führungseinheiten, wodurch der Eingliederungsprozess in Produktionsmaschinen jeglicher Art und Branche erheblich vereinfacht und beschleunigt werden kann. Darüber hinaus können sowohl Last als auch Modul durch die zahlreichen Zentrierbohrungen der Frontplatten und des Führungsblockes im Handumdrehen und trotzdem vielfältig sowie präzise montiert werden. Zur stabilen Aufnahme der auftretenden Querkräfte und der Biegefestigkeit tragen gehärtete, hartverchromte Führungswellen sowie wartungs- und reinigungsfreundliche Führungsblöcke und Abdeckungen aus Aluminium bei.

Im nächsten Takt findet die Beleimung an den Laschen statt. Im darauffolgenden Schritt befindet sich der Faltschacht, für dessen Bewegung ein Schubkurbelsystem sorgt, welches den Zuschnitt um den Kopf herum faltet. Im nächsten und letzten Arbeitstakt bewegt sich das Gestänge in Richtung Auslaufrutsche und der Karton wird durch das zweite LinMot DM01 Modul vom Kopf abgestoßen – ein einfach klingender Prozessschritt, welcher jedoch nur mit Tools herausragender Flexibilität realisierbar ist. Denn die besondere Herausforderung des Sondermaschinenbaus besteht darin, dass jede Anlage ein gewisses Engineering-Experiment ist, dessen Erfolg stark vom Leistungsspektrum der verwendeten Funktionsbausteine abhängt: „Als Sondermaschinenbauer sind unsere Ansprüche an Fremdsysteme sehr spezifisch und die Verwirklichung eines geordneten Ausschiebevorgangs bildet dabei keine Ausnahme. Aber dank der programmierbaren Elektroaktuatoren von LinMot genießen wir bezüglich Endposition, Geschwindigkeit und Beschleunigung, welche sich über die ganze Hublänge variieren lässt, große Freiheiten.“, berichtet der Konstruktionsleiter von KRÖNING. Genau um derartig spezifizierte und wachsende Anforderungen abdecken zu können, bietet LinMot mehrere Reihen einbaufertiger Linearsysteme an, welche je nach Anwendungsbedarf des Kunden zur Gestaltung von unzähligen Bewegungsabläufen fähig sind. Die zahlreichen Festigkeitsklassen, Baugrößen und Hublängen sowie branchenspezifisch entwickelten Zusatzoptionen wie ein komplett durchspülbarer Motorinnenraum für Clean-In-Place und Sterilization-In-Place Reinigungsprozesse, 1.4404 (AISI 316L) Edelstahl Ausführungen, der vollständig gekapselte Stator oder Hublängen bis zu 2 Meter machen die LinMot Linearführungen in jeder Produktionsumgebung zum unschlagbaren Allrounder.

Leistungsstark, kompakt und besonders vielfältig: Der Kartonaufrichter KKA von KRÖNING- Automation ist ein System von herausragender Flexibilität. Mit zwei hocheffizienten LinMot DM01 Führungen bietet sie für jedes Einsatzgebiet hohe Geschwindigkeiten und raumsparendes sowie zertifiziertes Hygiene-Design.

Kraftsensormodule
„Die LinMot-Anwendungsfälle bei anderen Maschinenbauern und die Ausstellungsstücke bei den Messen fanden wir beeindruckend und denken, dass das noch bei weitem nicht das Limit der Firma ist“, gibt uns Herr Wölle seine Überzeugung und Zufriedenheit preis, und deutet somit selbst auf die Neuentwicklungen von LinMot hin. Eine davon ist das Kraftsensormodul der Linearführung-Serie DM01-37 und DM01-48, welches in Form eines Frontflansches unmittelbar an diese Module angebaut werden kann. Dank des Konstruktionsprinzips der LinMot Kraftsensoren DM01-37-FSxx und DM01-48-FSxx ergeben sich für Maschinenbauer zahlreiche entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Kraftmessdosen:
– Unabhängig gegen Querkräften: Die Konstruktion des Kraftsensormoduls bietet eine effektive Kompensation von seitlichen Belastungen und suboptimalen Krafteinleitungen.
– Hohe Messgenauigkeit: Auch bei axial versetzten Krafteinleitungspunkten sichert der kalibrierte Kraftsensor durch spezielle Lagerungen ein korrektes Messergebnis.
– Nullpunkt-Abgleich: Vorrichtungen mit externem Gewichtseinfluss wie Greifer oder Stempel können ohne Auswirkung auf die Messergebnisse montiert werden.
– Positions- und Kraftregelung: Zusammen mit den ebenfalls kalibrierbaren Drives C1250 besteht die Möglichkeit einen Prozess entweder kraftgeregelt auszuführen oder eine Prozessüberwachung anhand der auftretenden Kräfte zu realisieren.

„Ein „LinMot“ ist immer ein nettes Paket“, summiert Herr Wölle seine Gedanken über die von LinMot angebotenen Lösungen. Abschließend gewährt uns der junge Konstruktionsleiter von KRÖNING einen Blick in die Zukunft, welche die vielversprechenden Konturen einer wachsenden Zusammenarbeit beider Firmen aufscheinen lässt: „LinMot ist bei uns zum Standardlieferanten geworden. Dies bezeugt auch unsere neue Maschine, die sich gerade in der Konzeptionsphase befindet, und mit mehr als 30 LinMot-Aktuatoren ausgerüstet wird.“

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