Greif-Velox ValvoDetect: Kein Produktverlust und keine Kontamination bei der Abfüllung

Undichte Verpackungen stellen gerade bei Lebensmitteln einen sehr kritischen Faktor dar. Deshalb muss beim Abfüllen von Lebensmittelpulvern besonders darauf geachtet werden, dass kein Produkt kontaminiert oder Paletten unbrauchbar gemacht werden. Aus diesem Grund hat die Maschinenfabrik Greif-Velox das optische Messsystem ValvoDetect entwickelt: Es sorgt dafür, dass fehlerhafte Säcke an zwei Stellen im Absackprozess erkannt und ausgeschleust werden können. So werden Kontaminationen und damit Reklamationskosten vermieden.

Produktschutz ist im Lebensmittelbereich essenziell. Doch immer wieder tritt bei Produzenten von Pulvern das gleiche Problem auf, wie Greif-Velox in Gesprächen mit seinen Kunden erfahren hat: Nach dem Absackprozess kommt es dazu, dass einzelne Säcke nicht korrekt verschweißt werden. Die Folge: Das Produkt tritt unkontrolliert aus und verunreinigt ganze Paletten. Um zu verhindern, dass ein ansonsten einwandfreies Produkt aufgrund von einzelnen defekten Säcken zurückgesendet wird, der Endkunde unzufrieden ist und damit auch die Markenreputation leidet, ist das Entwicklungsteam von Greif-Velox in die Analyse gegangen: Was führt dazu, dass Säcke nach dem Abfüllprozess nicht richtig verschweißt werden?

Die Greif-Velox Maschinenfabrik setzt neben Absackmaschinen auch Full-Line-Anlagen inklusive Fördertechnik, Palettierung und Ladungssicherung passend zu den Kundenanforderungen um. Immer wieder löst das Entwicklerteam Probleme, die schon lange in der Branche bestehen. Im Fall der nicht korrekt verschweißten Säcke fand das Entwicklerteam unter der Leitung von Dr. Alexander Mildner heraus, dass das Problem nicht in der Verschweißung liegt. Denn gerade das von Greif-Velox eingesetzte Ultraschall-Verfahren liefert laut einer Studie der TH Lübeck eine um 60 Prozent höhere Reißfestigkeit der Sackventile im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren. Die Fehlerquelle liegt viel mehr in der Platzierung: In manchen Fällen werden Säcke aufgrund von Normabweichungen oder fehlerhaften Einstellungen des Sackstuhls unmittelbar vor dem Verschweißvorgang schief auf die Ventilstutzen aufgesteckt. Je nach Winkel kann es somit passieren, dass eine Seite nicht komplett verschlossen wird und an dieser Stelle das Produkt austritt, welches anschließend zur Verunreinigung der ganzen Palette führt.

Damit das nicht passiert, entwickelte Greif-Velox mit dem Feature ValvoDetect im ersten Schritt ein System für den Bruttopneumatikpacker BVP, das schon vor der Palettierung bzw. vor dem Verschweißvorgang ansetzt: Zwei optische Sensoren überprüfen, ob das Sackventil in der korrekten Position zu den Schweißsonotroden aufgesteckt ist. Erkennen die Lichttaster, dass dies nicht der Fall ist, sodass die Verschweißung möglicherweise nicht hundertprozentig gelingen kann, können drei zuvor definierte Aktionen ausgeführt werden. 

Zum einen kann die Maschine gestoppt werden, damit der Bediener die Einstellung der Sackunterstützung nachjustieren kann, sodass die nachfolgenden Säcke in der korrekten Position sitzen und dementsprechend einwandfrei verschweißt werden. Zum anderen ist es möglich, die Maschine erst bei einer vorher festgelegten prozentualen Abweichung anhalten zu lassen oder den betroffenen Sack ohne Prozessunterbrechung automatisch aus dem System auszuschleusen, damit er nicht auf die Palette gelangt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Ausfallzeiten der Maschine so gering wie möglich gehalten werden sollen. Darüber hinaus können auch Säcke, bei denen die Sensoren eine Unregelmäßigkeit entdecken, ohne weitere Aktion lediglich statistisch erfasst werden. Sortenbezogen können so passend für jedes Produkt bzw. jede Sackgröße die passenden Parameter definiert und voreingestellt werden. Kunden berichten, dass der Einsatz des optischen Messsystems dazu geführt hat, dass sie binnen eines Jahres Reklamationskosten in Höhe von 20.000 Euro sowie Reinigungskosten in Höhe von 8.000 Euro einsparen konnten.

Nachdem ValvoDetect in dieser Entwicklungsstufe ausreichend getestet und beim Kunden im Einsatz gewesen ist, konnte das Entwicklerteam die Säcke genauer untersuchen, die nicht richtig in der Verschweißung saßen und dementsprechend im Prozess markiert oder aussortiert worden sind. Das Ergebnis: Ein signifikanter Anteil saß nicht aufgrund von bestimmten Einstellungen, zum Beispiel an der Sackunterstützung, falsch in der Verschweißung, sondern weil er zu Beginn des Prozesses schon nicht richtig aufgenommen worden war. Das bedeutet, dass der Absackprozess noch effizienter gestaltet werden kann, wenn fehlerhaft verarbeitete Säcke schon vor dem Befüllen aussortiert werden können und nicht erst kurz vor dem Verschweißvorgang. 
Auf Grundlage dieser Beobachtung entwickelte das Team von Greif-Velox das Feature ValvoDetect weiter und stattete es mit zusätzlichen Sensoren im vorderen Teil des Systems aus: Nachdem der Sack zu Beginn des Abfüllvorgangs automatisch aus dem Leersackmagazin gegriffen und das Ventil über die Spreizfinger geöffnet worden ist, wird in dieser Position die korrekte Öffnung des Ventils abgefragt. Dabei überprüfen die Lichtpunkte der Sensoren, ob die Flanken des Sacks vorhanden sind. Wenn sie eingedrückt oder eingerissen sind oder der Sack nicht richtig geöffnet worden ist, wird dies erkannt. In diesem Fall wird der beschädigte Sack abgeworfen und gelangt so gar nicht weiter zum Abfüllvorgang. Anwender berichten, dass sie bei einer Sack-Fehlerquote von 0,5 Prozent allein 9.000 Euro durch Reklamationen beim Sackhersteller zurückerhielten und weitere 8.000 Euro Reinigungskosten einsparen konnten.

„Gerade in der Kombination mit den Prüfvorgängen an zwei Stellen ist dieses System sinnvoll“, sagt Dr. Alexander Mildner über ValvoDetect, das in Deutschland inzwischen durch ein Gebrauchsmuster geschützt ist. „So wird zu Beginn des Absackvorgangs überprüft, ob die Säcke korrekt ins System aufgenommen werden, und wenn das passiert ist, wird nach der Befüllung überprüft, ob das Ventil korrekt in der Verschweißung sitzt. So erreicht man höchste Prozesseffizienz und am Ende mehr Kundenzufriedenheit.“

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