Pralinen sind als Geschenk immer eine gute Wahl – nicht nur zum Geburtstag. Doch welch komplexer Herstellungsprozess dahintersteckt, sieht man der kleinen Versuchung nicht an. Um die Produktion noch effizienter auszulegen, setzt der Süßwarenmaschinenhersteller Winkler und ­Dünnebier bei der automatischen Formatverstellung in einer Hohlkörperanlage auf Stellantriebe im Edelstahlgehäuse.

Die Hohlkörperanlage Typ 372 des Unternehmens Winkler und Dünnebier Süßwarenmaschinen (WDS) fertigt Schokoladenprodukte in verschiedenen Formen und Größen. Bis zu 10 Tonnen Schokolade können pro Stunde zu Tafeln, Riegeln und Pralinen verarbeitet werden, wobei unzählige Kombinationen in Form, Füllung und Farbe möglich sind. In einem ersten Prozessschritt wird die flüssige Schokolade gegossen, gerüttelt und geschleudert, danach gekühlt und wieder angewärmt – um nur die wesentlichen Punkte zu nennen. Am Ende der Fertigungsanlage befindet sich die Ausformstation. Nachdem die Formen gewendet wurden, warten sie auf einen Impuls, um die Schokolade heraus zu lösen. Zum Schluss kommen die fertigen Produkte auf einem Band oder einer Platte zu liegen. An diesem Punkt in der Prozesskette sind drei Stellantriebe von Lenord + Bauer mit einem Drehmoment von 7 Nm im kompakten Edelstahlgehäuse verbaut. Hinter dem PowerDrive steht eine mechatronische Einheit aus einem Brushless-DC-Motor, einem 32-Bit-Mikroprozessor, einer kompakten Endstufe und einem leistungsfähigen Getriebe. Zudem ist ein magnetisch-absoluter Multiturngeber integriert, damit der Stellantrieb ohne Referenzfahrt bei Netzeinschaltung sofort einsatzbereit ist.

„Reproduzierbare Positionierung spart wichtige Zeit bei der Umrüstung“

Die Schokoladenformen in der Maschine sind abhängig vom Produkt unterschiedlich hoch. Aufgrund der zunehmenden Produktvielfalt sind immer häufiger Formatwechsel erforderlich. Daher ersetzt die automatische Formatverstellung nun die manuelle Einstellung per Handrad. Konkret regeln die drei PowerDrives die produktabhängige Höhenverstellung der Formen und die Neigung des Tisches in der Ausformstation. Die Tischneigung dient dem schonenden und gezielten Transport der Schokoladenprodukte zum Ausformband. Der Neigungsgrad muss daher exakt und zum richtigen Zeitpunkt eingestellt werden. Die unterschiedlichen Formhöhen sind in einer Rezepturverwaltung hinterlegt. Dies ermöglicht das Einstellen der Fertigungsanlage auf Knopfdruck. „Die reproduzierbare Positionierung in der Ausformstation spart wichtige Zeit bei der Umrüstung und verbessert die Performance der Gesamtanlage. Mit dem erhöhten Automatisierungsgrad entsprechen wir dem Wunsch unserer Kunden nach besonders effizienten Maschinen“, so Bernd Plies, Leiter Elektro- und Automatisierungstechnik bei WDS.

Ethernetbasierte Kommunikation ­bevorzugt

Leistungsfähige Bussysteme dienen der schnellen Kommunikation zwischen den Antriebs- und Steuerungskomponenten. WDS setzt, in Abhängigkeit vom Steuerungssystem, bevorzugt auf Ethernet-basierte Bussysteme (Profinet, Ethernet/IP, Sercos III). Das PowerDrive-System deckt alle gängigen Systeme ab und gewährleistet somit eine hohe Flexibilität in der Schnittstelle. Um die Stellantriebe in die Anlage einzubinden, nutzt WDS Steuereinheiten von Lenord + Bauer. Eine PowerDrive-Box ist dezentral im Klemmkasten installiert und regelt die Ansteuerung der drei Antriebe. Im konkreten Fall erfolgt die Kommunikation mit einer S7-Steuerung von Siemens über Profinet.