Branchenwünsche umgesetzt

Torsten Bloch*

Beutelverpackungen sind weltweit im Trend und verfügen Experten zufolge auch künftig über ein hohes Wachstumspotenzial. Das hat mehrere Gründe. So sind sie für Verbraucher attraktiv, leicht zu handeln und einfach zu transportieren. Für die Food- und Nonfood-Branche punktet die zumeist aus Folienlaminaten bestehende Packung vor allem deshalb, weil sie im Vergleich zu  Gebinden wie Dose, PET-Flasche oder Karton in Hinblick auf das abgefüllte Volumen deutlich weniger an Verpackungsmaterial benötigt. Das reduziert Material- Logistik- und Lagerkosten und bietet ökologische Vorteile, die sich bei Verwendung von Biopolymeren nochmals erhöhen. Für die Herstellung besonders hochwertiger Beutelverpackungen sind horizontal arbeitende Beutelverpackungsmaschinen perfekt gerüstet. KHS Bartelt ist in diesem Geschäftsfeld bereits seit 1948 tätig und entwickelte die hochgeschätzten technischen Lösungen über die Jahrzehnte hinweg permanent weiter. Weltweit wurden bislang ca. 4.000 KHS Bartelt-Pouchmaschinen verkauft. Jüngste KHS-Neuentwicklungen sind der Innopouch K-400 und der Innopouch IMDG. Beim Innopouch K-400 handelt es sich um eine Linearmaschine aus der K-Serie mit durchgängiger Servoausstattung für anspruchsvolle Anwendungen, die neben dem Simplex- (ein Beutel pro Maschinentakt) auch den Duplex-Betrieb (zwei Beutel pro Maschinentakt) realisiert. Der Innopouch IMDG baut auf der bewährten IM-Serie für einfache Anwendungen auf und verfügt statt der dort üblichen einseitigen über doppelseitige Beutelgreifer. So können auch großvolumige Beutel sicher und formschön hergestellt, befüllt und verschlossen werden. Beide Innovationen profitieren – ebenso wie die weiteren im KHS-Portfolio befindlichen Beutelverpackungsmaschinen – von einer weltweit anerkannten KHS-Kompetenz. Als international tätiger Hersteller von Abfüll- und Verpackungsanlagen verfügt KHS neben Produktionsstätten in den USA, Mexiko, Brasilien, China und Indien über mehrere deutsche Werke. KHS bietet weltweit Turnkey-Lösungen für die Beutelverarbeitung an und ist mit mehr als 60 Service- und Vertriebsstützpunkten auf allen Kontinenten im Servicefall vor Ort.

* Verkauf Beutelverpackungsmaschinen Europa, KHS GmbH, Kleve, 

  Tel.: 0 28 21/50 31 30

Vorreiterposition auch bei der Standbodenbeutelherstellung

Als einer der ersten Hersteller horizontal arbeitender Beutelverpackungsmaschinen ist KHS Bartelt seit 1974 auch ein Vorreiter bei der Standbodenbeutelherstellung und -verarbeitung. Zudem sind Pouchmaschinen von KHS Bartelt auch in der Lage, sämtliche andere Beutelformen zu produzieren. Klarer Vorteil der Standbodenbeutel (Doypacks): Sie können im Handel ohne Hilfsmittel wie beispielsweise Aufhängevorrichtungen oder Sekundärverpackungen im Regal positioniert werden, präsentieren sich attraktiv und werbewirksam bedruckt entsprechend aufmerksamkeitsstark und spiegeln somit den Mehrwert des abgefüllten Produkts wider. 

Für trockene Produkte 

In die unterschiedlichen Beutelvarianten lassen sich auf KHS Bartelt-Beutelverpackungsmaschinen alle Arten an trockenen Produkten abfüllen– von stückigen Gütern wie beispielsweise Trockenfutter für Tiere, Kräuterbonbons oder auch Gewürze bis hin zu feinstgemahlenen Pulvern wie Back- oder Kaffeepulver. Während für stückige und großvolumige Produkte Standbodenbeutel häufig die bevorzugte Verpackungslösung darstellen, fällt bei Pulvern oft die Entscheidung für Flachbeutel. Vor allem bei einer gewünschten Einbringung großer Produktmengen werden  Bodenfaltbeutel, die durch ihre Gestaltung über ein besonders hohes Aufnahmevermögen verfügen, bevorzugt. 

Zahlreiche Optionen 

In die Beutelverpackungen sind unterschiedliche Optionen integrierbar. Beispielsweise die Einreißhilfe als einfacher Einschnitt bzw. Kerbe, der Zip- bzw. Slider-Verschluss oder auch verschiedene Beutelkonturen. KHS berät vor jeder Investition ausführlich zu sämtlichen angebotenen Möglichkeiten. Zudem erfolgt die Prüfung der gewünschten Folie sowie der abzufüllenden Produkte mit den hierfür vorgesehenen Dosiersystemen im KHS-Labor. Unter Einbeziehung aller Fakten berechnet KHS schliesslich die Leistungsdaten der Maschine.

Horizontalmaschinen bieten hohe Präzision

Im Markt werden sowohl horizontal als auch vertikal arbeitende Beutelverpackungsmaschinen angeboten. KHS setzt traditionell auf die horizontale Arbeitsweise, denn während Vertikalmaschinen die Beutel um das Füllrohr herum formen, siegeln und befüllen, arbeiten Horizontalmaschinen bei Beutelherstellung und Füllvorgang in mehreren Takten. So wird  jeder einzelne Herstellungsschritt (Boden-, Seitensiegelung, Stanzung usw.) mit  hoher Präzision durchgeführt und sorgt für hervorragende Beutelqualität und -optik bei hoher Füllgenauigkeit. 

Drei Serien an Beutelverpackungsmaschinen für unterschiedliche Branchenwünsche

KHS führt drei Serien an Beutelverpackungsmaschinen für unterschiedliche Einsatzbereiche im Portfolio. Beim Typ Innopouch IM handelt es sich um eine lineare Beutelverpackungsmaschine für einfache Anwendungen, die leicht zu bedienen und zu warten ist sowie äußerst zuverlässig arbeitet. Sie ist mit einseitigen Beutelgreifern ausgestattet und kommt überwiegend bei kleineren Beuteln zum Einsatz. Trotz permanenter Weiterentwicklungen gilt sie als die Beutelverpackungsmaschine „der ersten Stunde“. Ergänzt wird diese Serie vom Innopouch IMDG. Er enthält sämtliche Vorzüge der IM-Serie, setzt jedoch auf zwei statt auf einen Beutelgreifer und ist so bei wechselnden Beutelformaten zügig umstellbar. Das ermöglicht eine noch höhere Genauigkeit bei der Beutelsiegelung und damit verbunden auch die Verarbeitung größerer Beutel. Statt einer Beutelhöhe von bislang maximal 240 mm bei der IM-Serie sind mit dem Innopouch IMDG 280 mm bei einer Beutelbreite von bis zu 200 mm machbar. Speziell für Unternehmen, denen nur wenig Produktionsfläche zur Verfügung steht, brachte KHS 1991 den Innopouch RPM in den Markt. Hierbei handelt es sich um eine Maschine in kompakter Bauweise, die Beutel über einen achtstelligen Rundläufer befüllt und verschließt. Sie ist sowohl für den Simplex- als auch für den Duplexbetrieb gerüstet. Während es sich bei IM- (mit IMDG-) und RPM-Serie um klassische mechanische Maschinen handelt, die über Königswelle und Kurvenscheiben angetrieben werden, verfügt die  2008 eingeführte K-Serie über eine komplette Servo-Ausstattung, erreicht damit eine sehr hohe Flexibilität und sorgt für besonders zügige Formatwechsel. Jüngste Neuentwicklung innerhalb der K-Serie: die Linearmaschine Innopouch K-400, die sowohl den Simplex- als auch den Duplex-Betrieb erlaubt.

Modular aufgebaute Neuentwicklung Innopouch K-400

Der Innopouch K-400 ist sowohl als FS- (Fill & Seal) als auch als FFS- (Form, Fill & Seal) Maschine erhältlich. Während die FS-Maschine von einem Beutelmagazin mit bereits vorgefertigten Beuteln beschickt wird, übernimmt die FFS-Variante den Beutelherstellprozess und die Beutelbefüllung. Durch den modularen Aufbau der Pouchmaschine ist bei einer Entscheidung für die FS-Option auch nachträglich eine Ergänzung und der Ausbau zur FFS-Maschine möglich. 

Hygienisches Design

Bei der Entwicklung des Innopouch K-400 wurde ein besonderer Fokus auf  hygienisches Design gelegt. Unterhalb der Greifer gibt es daher dank der offenen Bauweise keine mechanischen Bauteile, die aufwändig gereinigt werden müssen.. Innerhalb der Umhausung der Maschine sind statt üblicher Gummidichtungen Abstandshalter im Einsatz, um das Absetzen von Pulver bzw. Produktresten zu vermeiden. Dies führt dazu, dass die Reinigung der Maschine einfach und zügig durchführbar ist. Ebenfalls aus hygienischen Gründen realisiert: die Kompletteinhausung der Folienabrollung. Optional machbar und insbesondere für die Abfüllung von Pulverprodukten empfiehlt sich die Trennung von Beutelherstellungs- und Füllerbereich durch eine mit einem Ausschnitt für den Transport der Packungen versehenen Trennscheibe. Der Rahmen des Innopouch K-400 besteht sowohl aus hygienischen Aspekten als auch aus Gründen der Langlebigkeit ausschließlich aus Edelstahl. 

Simplex- und Duplex-Verarbeitung 

Die Bandbreite der vom Innopouch K-400 zu verarbeitenden Verpackungen (Standbodenbeutel, Flachbeutel und Bodenfaltbeutel) ist groß. Im Simplex-Betrieb darf deren Breite von 125 bis 400 mm und deren Höhe von 125 bis 380 mm variieren. Das Gewicht kann bis zu 2,3 Kilogramm betragen. Bei der Duplex-Verarbeitung ändert sich ausschließlich die Breitenvorgabe. Sie reduziert sich pro Beutel auf 200 mm. Die Leistung des Innopouch K-400 beträgt maximal 70 Takte pro Minute. Insbesondere die bisher zeitaufwendigen Simplex-/Duplex-Umstellarbeiten werden durch den Einsatz der linearen Servotechnik erheblich vereinfacht und die Umstellzeiten deutlich verkürzt. Formatumstellungen erfolgen mehrheitlich am Bedienpult auf Knopfdruck.

Herstellprozess der Beutelverpackungen

Zur Arbeitsweise des Innopouch K-400: Von einer Hüllstoffrolle wird Flachfolie über ein Tänzersystem in Richtung Faltkeil geleitet. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Faltung gelangen für die Herstellung von Flachbeuteln, Standbodenbeuteln und Bodenfaltbeuteln unterschiedliche Faltkeile zum Einsatz, die einfach und schnell austauschbar sind. In der Siegelstation werden nicht nur Boden- und Seitensiegelnähte geschweißt, sondern auch Optionen wie Zipper- oder Slider-Siegelungen realisiert. Ein Schnellwechsel-Siegelsystem sorgt für die zügige Umstellung bei Verarbeitung unterschiedlicher Beutelformate. Die auf die Siegelstation folgende Kühleinheit sorgt für eine  geregelte Kühlung der bearbeiteten Beutelseiten. Grund hierfür: In der Schneideeinheit, kann es folglich zu keiner Fadenbildung bei der Vereinzelung der Beutelverpackungen vom Endlosschlauch kommen. 

Bedingt durch die modulare Bauweise des Innopouch-K 400 lassen sich in den Bereich der Beutelherstellung zu genannten Grundmodulen zahlreiche weitere Module mit integrieren. Soll eine Stanzvorrichtung für konturierte Beutel verwendet werden, ist dies genauso möglich wie die Einbringung von weiteren Siegelwerkzeugen, Vorrichtungen für die Anbringung von Aufreißhilfen usw. Auch neue Beutelformate und Leistungen sind jederzeit realisierbar. Die Entscheidung für zusätzliche Module und deren Einbau in das System kann auch nachträglich erfolgen. Ändern sich Anforderungen im Betrieb ist das Unternehmen mit dem flexiblen Innopouch K-400 folglich auf der sicheren Seite. 

Greifersysteme für eine exakte Führung

Ebenso wie die Beutelproduktion lässt sich auch der Füllteil des Innopouch K-400 jederzeit durch neue Module ergänzen. Die Übergabe der Beutelverpackungen in den Füller geschieht mittels Transfergreifern. Innerhalb des Füllsystems wird jeder Pouch per Doppelgreifersystem beidseitig gehalten. Die Beutel sind bis zu ihrer Abgabe aus dem Innopouch K-400 stets von dem selben Greiferpaar geführt. Übergaben finden nicht statt, eine hohe Positions- und Füllgenauigkeit ist gegeben. Beim Öffnen des Beutels verfahren die Greifer, gleichzeitig unterstützen Saugelemente den Vorgang. In der Beutelformstation kommt bei der Verarbeitung von Standbodenbeuteln die Ausformung des Bodenbereiches zum Tragen. Hierfür wird – je nach Produkt – klassische bzw. gefilterte Druckluft oder auch Schutzgas (für besonders sensitive Produkte, die keinen Sauerstoff vertragen) verwendet. 

Genaue Dosierung der Komponenten

Standardmäßig sind für den Innopouch K-400 vier Füllstationen vorgesehen, die sich wahlweise ergänzen lassen. Vorteil der hintereinander geschalteten Dosierstationen: Die einzelnen Komponenten werden in der richtigen Reihenfolge und bei Berücksichtigung der jeweils vorgegebenen Menge in die Beutelpackung abgegeben. Das ist bei Befüllung mit einer Mischung an Komponenten so nicht zu gewährleisten (Entmischungsproblematik). Beispiel Abfüllung von Trockensuppe: Hier kann eine erste Station Pulver in die Packung einbringen, während die zweite Dosierstation getrocknete Kräuter, die dritte Croutons und die vierte Nudeln füllt. 

Volumetrischer oder gravimetrischer Füllprozess?

Die Auswahl der Dosiersysteme erfolgt ganz am abzufüllenden Produkt orientiert. Sowohl volumetrische als auch gravimetrische Systeme sind möglich. Zu den volumetrischen Füllern zählen Schnecken-, Teller- und Schiebedosierer. Während für pulverförmige Waren wie Backpulver, Mehl, gemahlene Gewürze usw. üblicherweise der Schneckendosierer verwendet wird, sind Teller- und Schiebedosierer für großformatigere Produkte wie Reis, Croutons, Erbsen, getrocknete Früchte usw. hervorragend geeignet. Eine Tendenzreglung in Verbindung mit dem Einsatz einer Bandwaage unterstützt bei Bedarf die toleranzgenaue Abfüllung des jeweiligen Produktes durch die volumetrischen Dosiersysteme.  Insbesondere für teure Produkte werden gerne gravimetrische Füllsysteme wie Mehrkopfwaagen eingesetzt. Grund: Sie erreichen eine besonders hohe Dosiergenauigkeit. 

Thermische Siegelung contra Ultraschall-Siegelung

Auf die Befüllung folgt die Kopfsiegelung der Beutel. Hierbei handelt es sich in der Regel um eine thermische Siegelung. Eine Ultraschallsiegelung ist optional machbar. Sie verschließt auch durch eventuell noch im Verschlussbereich befindliches Produkt hindurch und gewährleistet damit jederzeit dicht verschlossene Beutel. Um Produktrückstände im Kopfbereich der Verpackung zu vermeiden,  lassen sich vor der thermischen Siegelung optional auch Klopf- und Vibrationseinrichtungen positionieren.

Lineare Servotechnik für die schnelle Formatumstellung

Auch im  Füllbereich des Innopouch K-400 ist eine zügige Formatumstellung einfach möglich. Sind Beutelgreifer bei der klassischen Innopouch K-Serie noch durch Ketten gehalten, arbeitet der Innopouch K-400 mit linearen Servomotoren. Folglich lassen sich die einzelnen Beutelgreifer auf Knopfdruck am Bedienterminal positionieren und stellen sich ebenso schnell auf neue Beutelbreiten wie auf einen Wechsel vom Simplex- zum Duplex-Betrieb und umgekehrt ein.  Zudem eröffnet die lineare Servotechnik die Möglichkeit, die Greifer und damit die Beutel nicht nur – wie bislang praktiziert –  intermittierend, sondern auf Wunsch hin auch kontinuierlich laufen zu lassen. 

Turnkey-Leistung ist möglich

Als Komplettanbieter bietet KHS nach Beutelherstellung und Füll- und Verschließvorgang auch Lösungen für das Verpacken der Produkte in Kartons. Dafür stehen wahlweise intermittierend (Leistung bis zu 70 Kartons/Minute) oder kontinuierlich arbeitende Seitenladerkartonierer (Leistung bis zu 500 Kartons/Minute) zur Verfügung, die flexibel für verschiedene Kartongrößen, -arten und -geschwindigkeiten einsetzbar sind und ebenfalls einen schnellen und einfachen Formatwechsel ermöglichen. Die Kartonierer lassen sich nicht nur für in Beutel verpackte Produkte, sondern ebenso hervorragend für z. B. Tiefkühlprodukte, Kosmetikartikel, Süßigkeiten und Tabakwaren nutzen. Außerdem führt KHS auch das für ein erfolgreiches Kartonieren notwendige Zusatzequipment im Angebot. So sorgt  z. B. eine Gruppierstation für das präzise Über- oder Nebeneinanderlegen der Produkte und der darauf folgende Taschenförderer für den synchronen Einlauf der Produkte in den Kartonierer, der diese dann schonend von der Seite in den Karton hineinschiebt. Die Gruppierstationen und Fördersysteme werden für die jeweilige Anwendung maßgeschneidert. Bedeutender Kundenvorteil: Es entstehen keine Schnittstellenprobleme, da KHS als Gesamtlösunganbieter auftritt.  

Für die schonende Palettierung der Kartonpackungen bietet KHS zudem unterschiedlichste Palettierer-Optionen. Ob Säulen- oder Knickarmroboter – die Entscheidung orientiert sich an den zu verarbeitenden Packungen, der Linienleistung sowie individuellen Wunschvorstellungen. . 

Im Servicefall die Fernwartung

Für alle Innopouch-Varianten steht ebenso wie für KHS-Kartonierer und 

-Palettierer im Servicefall die Fernwartung zur Verfügung.  Im günstigsten Fall ist schon über den Online-Zugriff auf elektronische Anlagenkomponenten das entsprechende Maschinenproblem zu beheben. Sind mechanische Komponenten „mit im Spiel“, erhält der Techniker an der Maschine detaillierte Vorschläge für die Fehlerbehebung. 

Lösungen  ganz gemäß Branchenforderungen

KHS folgt mit den Neuentwicklungen Innopouch IMDG und Innopouch K-400 den Anforderungen aus der Branche. Während der Innopouch IMDG vor allem eine konsequente Weiterentwicklung der bestehenden IM-Serie darstellt und die Bedürfnisse von Food- und Nonfood-Unternehmen trifft, die eine robuste und zuverlässige mechanische Maschine mit geringeren Umrüstzeiten erwarten, steht der Innopouch K-400 mit seiner linearen Servotechnologie für kürzeste Formatwechselzeiten sowie maximale Flexibilität und die damit verbundene besonders hohe Anlageneffizienz und Bedienerfreundlichkeit.