Pieghe decorative
12. Dicembre 2022
Semplice piegatura con motori lineari. Garantire risultati di confezionamento ottimali in ogni momento, anche quando le proprietà del prodotto fluttuano e le tipologie di prodotto cambiano frequentemente, è una delle maggiori sfide per un produttore di macchinari. Alpenland Maschinenbau GmbH, o ALPMA in breve, ha raccolto questa sfida e l'ha superata con successo: la nuova macchina avvolgitrice MultiSAN confeziona formaggi a pasta molle rotondi e rettangolari senza compromessi, così come formaggi a forma di diamante, cilindrica o a mezzaluna. Non sono più necessari lunghi tempi di conversione o di configurazione.
"Oggi esistono caseifici che offrono una selezione molto limitata di formaggi, ma che comunque cambiano la produzione ogni due o tre ore perché ogni carico viene prodotto su ordinazione", riferisce Helmut Eitermoser, il progettista del MultiSAN, citando così un caso particolare di frequenti cambi di prodotto, un problema che si riscontra anche in altri clienti di [nome dell'azienda] per diverse ragioni. ALPMA Devono affrontare questo problema. Le ragioni per cui le dimensioni dei lotti si riducono sempre di più sono generalmente le stesse che in altri settori: requisiti specifici del cliente, tempi di consegna sempre più brevi o una varietà di prodotti in continuo aumento.
Fine dei compromessi
Attualmente, i caseifici utilizzano comunemente linee di confezionamento con un albero verticale meccanico e azionamenti a camme montati su di esso per sincronizzare il movimento delle singole unità. "Queste macchine a camme erano e sono la soluzione ideale quando si tratta di confezionare un solo tipo di prodotto. Sono molto precise, economiche e durevoli", osserva Helmut Eitermoser. "Anche due forme simili, come rotonda e a mezzaluna, e prodotti di dimensioni diverse all'interno della stessa forma possono essere lavorati con relativa facilità. Tuttavia, è sempre necessario scendere a compromessi, il che significa semplicemente che il confezionamento delle rispettive varianti di prodotto non è ottimale."
Se è necessario confezionare in rapida successione diversi prodotti con materiali di piegatura o avvolgimento sulla stessa macchina, le macchine convenzionali a camme raggiungono i loro limiti, poiché sono necessarie modifiche sostanziali o addirittura la sostituzione completa della macchina prima di ogni cambio di prodotto. In Francia, patria dei formaggi a pasta molle e dei materiali di confezionamento, la richiesta di una soluzione più flessibile è quindi cresciuta sempre più. ALPMA, fornitore leader a livello mondiale di tecnologie di processo, impianti, taglio e confezionamento per caseifici, ha risposto a questa esigenza con lo sviluppo di MultiSAN.
Grazie ai motori lineari di LinMot, la nuova macchina avvolgitrice di ALPMA è in grado di lavorare una gamma significativamente più ampia di prodotti diversi senza alcuna modifica. (Fonte: ALPMA)
Albero a camme e dischi delle camme elettronici
L'elevato grado di flessibilità offerto dalla nuova macchina avvolgitrice non è casuale. ALPMA ha gettato le basi necessarie implementando una tecnologia di azionamento diretto all'avanguardia in combinazione con una camma virtuale e dischi a camme elettronici, che hanno completamente sostituito le loro controparti meccaniche. La caratteristica piega a busta alla base del formaggio, tipica del confezionamento avvolgente, viene ora creata utilizzando quattro motori lineari LinMot montati orizzontalmente, ciascuno dei quali aziona una striscia di saldatura tramite un leveraggio. Dopo che il formaggio è stato avvolto nella pellicola di confezionamento dalla macchina e fissato a una piastra rotante tramite un morsetto, le strisce premono progressivamente la pellicola in eccesso sul lato inferiore del prodotto per creare la piega desiderata. Un altro asse motore lineare trasporta quindi il formaggio dalla piastra rotante a un nastro trasportatore, che lo convoglia alle stazioni successive.
Motori lineari LinMot: densità di potenza senza pari
“Le prove dimostrative hanno evidenziato che i servomotori rotativi non sono adatti a questa applicazione perché occupano troppo spazio”, spiega Helmut Eitermoser, giustificando la scelta fondamentale a favore dei motori lineari. In una successiva fase di valutazione, LinMot ha prevalso su diversi concorrenti. “Solo i motori LinMot hanno dimostrato le prestazioni richieste nelle dimensioni ridotte di cui avevamo bisogno”, riassume il progettista. “Se i motori di altri produttori raggiungevano prestazioni paragonabili, ciò avveniva solo con dimensioni doppie!” Il MultiSAN utilizza i motori PS01-23x160H-HP-R che, escluso il connettore terminale, hanno un diametro di soli 23 mm (statore) e sono comunque in grado di erogare una forza di picco massima di 130 N con il controller LinMot E1130-DP-HC. I rotori compatibili sono disponibili a catalogo in diverse versioni per corse da 20 a 780 mm. Per il MultiSAN è stata scelta la versione per una corsa di 120 mm.
I motori lineari LinMot raggiungono densità di potenza estremamente elevate grazie al loro design circolare. (Fonte: LinMot)
Cambio di formato completo in pochi minuti.
Il design salvaspazio dei motori lineari è stato un fattore chiave per garantire che la macchina occupi lo stesso ingombro del modello SAN 80 TS, comparabile e dotato di albero verticale meccanico. Anche la frequenza di ciclo è identica: entrambe operano fino a 80 cicli al minuto. Tuttavia, le somiglianze finiscono qui. Grazie alla tecnologia a trasmissione diretta, la MultiSAN ha potuto essere realizzata in modo molto più modulare e progettata per una maggiore flessibilità. ALPMA ha integrato l'unità meccanica con gli azionamenti delle palette in un unico modulo riutilizzabile all'interno della macchina e progettato per fungere contemporaneamente da dissipatore di calore per i motori lineari. I cambi di formato sono estremamente semplici con la MultiSAN grazie al suo design modulare e all'utilizzo di azionamenti elettrici al posto dell'albero verticale meccanico: il modulo di chiusura può essere staccato e riposizionato in pochi passaggi senza dover scollegare il cavo di alimentazione flessibile del motore lineare. Dopodiché, è sufficiente avviare il programma appropriato tramite l'intuitiva interfaccia touchscreen e la stessa macchina che fino a pochi minuti prima lavorava formaggi ovali può ora confezionare il formaggio nel formato a griglia. Inoltre, diversi kit di conversione (kit di formato) facili da montare e smontare ampliano ulteriormente la gamma di applicazioni di MultiSAN.
ALPMA ha integrato i motori LinMot e il meccanismo di bloccaggio in un unico modulo, riutilizzato più volte all'interno della macchina e progettato per fungere contemporaneamente da dissipatore di calore per i motori lineari. (Fonte: F. Rossmann)
Risultati di confezionamento sempre ottimali
“Inoltre, abbiamo sfruttato l'elevata sensibilità e la risposta diretta dei motori lineari LinMot per fornire all'operatore uno strumento che gli consenta di reagire alle fluttuazioni nella consistenza del prodotto”, aggiunge Helmut Eitermoser. “Il responsabile in loco può quindi definire i propri parametri per diverse consistenze, permettendo all'operatore della macchina di regolare le impostazioni con la semplice pressione di un pulsante durante il funzionamento, qualora le proprietà del prodotto cambino”. In questo modo, MultiSAN garantisce risultati ottimali non solo con diversi formati di prodotto, ma anche con le inevitabili, seppur minime, fluttuazioni del processo produttivo.
Grazie alla tecnologia a trasmissione diretta, il MultiSAN può essere disaccoppiato meccanicamente in modo tale da poter ripiegare i componenti sensibili lontano dall'area di pulizia della schiuma. Allo stesso tempo, questa posizione di pulizia facilita l'accesso alla macchina durante la manutenzione. (Fonte: ALPMA)
Le vendite di macchinari sono raddoppiate
Grazie a queste caratteristiche, la nuova macchina confezionatrice di ALPMA ha chiaramente riscosso un grande successo sul mercato, come dimostrano gli impressionanti dati di vendita: nei primi mesi successivi al lancio, gli ordini erano già il doppio rispetto al volume abituale dello stesso periodo. ALPMA non si adagia sugli allori e sta già lavorando a ulteriori sviluppi della MultiSAN, come rivela l'ingegnere progettista dell'azienda: "Non abbiamo ancora sfruttato appieno il potenziale dei motori lineari LinMot. Stiamo quindi lavorando per aumentare la produttività della macchina a 100 cicli". Ma non è tutto: attualmente, i motori lineari sono controllati da controller LinMot, che comunicano con il sistema di controllo della macchina, un PLC Schneider Electric, tramite Profibus. Tuttavia, ALPMA sta già lavorando al passaggio a Sercos III. Il produttore di macchine sta traendo grande vantaggio dal fatto che LinMot ha già fornito supporto diretto per i controller Schneider Electric. "Questa integrazione significa che, dopo il passaggio al nuovo sistema, saremo in grado di regolamentare in modo ancora più preciso e avremo bisogno di un solo ambiente di programmazione", afferma Helmut Eitermoser, guardando al futuro.