Telsonic AG: Effizienzsprung an der letzten Naht

>> Um die Leistungsfähigkeit einer vorhandenen Maschine zu erhöhen, hat der Lebensmittelproduzent und -abfüller Sunray – eine Division der Coop – beim Verschliessen von Beuteln vom thermischen Siegeln auf Ultraschallsiegeln gewechselt. Dies resultierte in durchschlagendem Erfolg, die Taktraten sind heute bis zu 33 Prozent höher und die Ausschussrate wurde deutlich gesenkt.

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mei. «Seit wir das Ultraschallmodul von Telsonic einsetzen, können wir auch kritische (weil stark staubende) Güter wie Backpulver mit deutlich höheren Taktraten abfüllen und sicher verschliessen», betont Dominik Leder. «Die vorbildliche Zusammenarbeit zwischen Maschinenbauer, Ultraschallspezialist und unserer Technikabteilung hat die Umstellung auf das neue Siegelmodul zu einer nachhaltig rentierlichen Sache gemacht», so der Bereichsleiter Endverpackung bei Sunray weiter.

Reduzierte Taktraten bei staubenden Gütern

Mit der 2006 installierten horizontalen Form-, Füll- und Siegelmaschine des deutschen Maschinenbauers HDG mit Rundläufer sind die Schweizer sehr zufrieden, brachte sie doch seinerzeit einen enormen Fortschritt an Flexibilität. Das ist für Sunray in Pratteln bei Basel sehr wichtig. In der Back- und Dessertproduktion werden beispielsweise mit Puddingpulver, Vanillezucker, Mohnsamen oder Backpulver häufig wechselnde, zum Teil stark staubende Produkte in Drei- und Vierrandsiegelbeutel abgefüllt. Für jedes Produkt kann der passende Beutel zugeführt werden. Das können ausserdem auch Standbeutel oder Bodenfaltbeutel für 13 ebenso wie für 200 Gramm Füllgewicht sein.

Einzig das thermische Verschliessen der Beutel an der Kopfsiegelnaht zeigte sich im Laufe der Zeit als limitierender Prozess. Bei staubenden Produkten mussten beim Abfüllen die Taktraten heruntergefahren werden. Der Grund waren viele nicht vollständig verschlossene Packungen mit offenen Stellen an der produktbenetzten Siegelnaht. Und das trotz Absaugung und Abstreifern. «Statt der möglichen 80 oder 90 Takte, welche die Maschine problemlos erreichen kann, mussten wir auf 60 bis 65 Takte herunter gehen, um die Ausschussquote geringer zu halten», erinnert sich Leder. So konnten dann zwar die Anzahl offener Beutel und unnötig verbrauchtes Packmaterial reduziert werden, dafür musste manchmal jedoch eine dritte Schicht eingerichtet werden, um die engen Liefertermine einzuhalten. Hinzu kam, dass bei besonders zuckerhaltigen Gütern sich aufgrund der Siegeltemperaturen auskristallisierter Zucker auf den Siegelbacken aufbaute. Das führte zu einem erhöhten Reinigungsaufwand.

Schnittstellenproblem trotz Modultechnik gelöst

Also wollte man bei Sunray das Siegeln an der letzten Naht optimieren und hatte offene Ohren, als der Maschinenbauer den Einsatz der Ultraschallsiegeltechnologie vorschlug. Allerdings weckte die offen angesprochene Schnittstellenproblematik Bedenken. Denn wer kennt sie nicht, die Aussagen bei Problemen, wenn jeder sagt: «Das liegt nicht an unserer Einheit ...» Als die Telsonic AG ihre Modultechnik ins Spiel brachte, wurden die Bedenken geringer. «Mit unserer Modultechnologie können sowohl Maschinenbauer als auch Abfüller beim Versiegeln von Lebensmittelverpackungen ganz einfach auf den effizienten Sicherheitsultraschall umsteigen», betont Hartmut Möglich, bei Telsonic für den Packaging-Bereich verantwortlich. Dennoch: Als Pionier betrat man bei Sunray Neuland mit ungewissem Ausgang. Durch den regen Austausch aller Beteiligten rückte die Lösung näher, was Möglich bestätigt: «HDG hat uns eine klare Schnittstelle definiert, auf der unser Modul aufsetzen kann, letztlich auch, um den Ultraschall von der Maschine wegzubekommen.» Bei Sunray gab Abteilungsmechaniker Markus Ertl bereitwillig Input über die technische und mechanische Situation. So konnten klare Verantwortlichkeiten geschaffen und das Modul ideal angepasst werden.

Autark arbeitendes Modul erhält Startsignal von Maschine

Ultraschall weist gegenüber anderen Siegelverfahren etliche Vorteile auf und zeichnet sich durch hohe Wirtschaftlichkeit aus. Mit sehr kurzen Schweiss- und Haltezeiten und sehr hoher Nahtfestigkeit direkt nach der Schweissung sowie sehr niedrigen Ausschussquoten erreichen Abfüller eine sehr hohe Maschineneffizienz. In der Lebensmittelverpackung kann Ultraschall ausserdem mit sehr hoher Dichtigkeit auch bei produktbenetzten Siegelzonen punkten. Darüber hinaus erwärmen sich die Lebensmittel während des Schweissvorgangs nicht. Mit dem Sicherheitsultraschall von Telsonic kommen diese Vorteile besonders zum Tragen.

Das modular aufgebaute System zeichnet sich durch hohen Energieeintrag in kürzester Zeit aus. Darüber hinaus belastet das von den Schweizer Ultraschallpionieren entwickelte Schweissverfahren die Teile wesentlich weniger als herkömmliche Verfahren und ergibt zugleich grössere Festigkeiten. Das Top-Seal-Modul liess sich im Plug-and-Play-Verfahren an die horizontale FFS-Maschine anbringen. Als Komplettlösung mit Antrieb und integrierter Beutelklemmung fungiert es als eigenständige Einheit. Von der Maschine erhält das autarke Modul lediglich das Startsignal und gibt nach «getaner Arbeit» ein «Fertig»-Signal zurück. «Diese Eigenständigkeit des Moduls ist für viele das Entscheidende. Damit machen wir es Anwendern und Maschinenbauern leicht, umzusteigen», betont Möglich. Besondere Voraussetzungen und Kenntnisse sind beim Anwender nicht erforderlich.

Schneller durch zusätzliche Bewegungsachse

So war es denn auch keine Frage, dass die Ultraschalltechnologie die gewünschten Verbesserungen bringt. Zur Herausforderung entwickelte sich jedoch eine zusätzliche mechanische Anforderung, da zur Funktion der Beutelklemmung noch eine Auf-und-ab-Bewegung hinzukommen sollte. Durch diese parallel zur Backenöffnung ablaufende Funktion lässt sich der Öffnungsgrad der Backen kleiner halten. Dieser geringere Weg der Backen macht den Vorgang deutlich schneller. «Wir haben unser Standardmodul entsprechend angepasst, indem wir eine Kurvensteuerung eingebaut haben, die die geforderten 90 Takte mitmacht», schildert Möglich. Zusammen mit trockenen Führungen der beweglichen Teile ergibt sich so eine saubere und verschleissarme Lösung, die zuverlässig arbeitet. Möglich betont noch einmal die gute Zusammenarbeit: «Durch den offenen und konstruktiven Austausch mit Sunray und HDG haben wir letztendlich eine echte Win-win-Situation erreicht.»

Seit August 2010 arbeitet die Maschine zuverlässig unter Volllast. Das ist auch notwendig, wie Leder betont: «Von August bis Oktober ist bei den Back- und Dessertprodukten die heisse Phase, denn da füllen wir die Chargen für Weihnachten ab. Da darf nichts schiefgehen.» Die Vierrandsiegelbeutel werden vor dem Rundläufer an drei Seiten thermisch versiegelt. Nach Beutelöffnung, Beutelformung mit «No-bag-no-fill»-Funktion und Dosierung werden die Beutel entlüftet und die Siegelflächen gestrafft sowie parallel aneinandergelegt. Zuletzt sorgt das Top-Seal-Modul der Telsonic AG mit Ultraschalltechnologie für eine sichere und zuverlässige Kopfsiegelnaht.

Deutliche Effizienzerhöhung an Kopfsiegelnaht

So können bei den meisten Füllgütern nun die 90 Takte gefahren werden, was bei der Duplexausführung der Maschine 180 Einheiten pro Minute bedeutet. Gegenüber den 80 Takten beim Thermosiegeln ist dies eine Steigerung um 12,5 Prozent. Der grösste Effizienzsprung zeigt sich jedoch beim Backpulver oder ähnlich staubenden Gütern. «Statt den früher reduzierten 60 bis 65 Takten erreichen wir heute 80 Takte ohne Ausschuss», freut sich Dominik Leder begeistert. Das macht mindestens 23 Prozent und in der Spitze bis zu 33 Prozent Effizienzerhöhung durch Ultraschall an der letzten Naht. <<

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