Neues KHS-Palettierkonzept für die Getränke-, Food- und Nonfood-Branche

Hans-Werner Holzer*

Mit dem Innopal PB1NF bietet KHS der Getränke-, Food- und Nonfood-Branche ein neues Portal-Palettiersystem, das im Vergleich zur klassischen Lösung Innopal PB1N eine deutliche Leistungssteigerung realisiert. Verarbeitet der Innopal PB1N bis zu 380 Lagen stündlich, managt der neue Einplatz-Palettierer mit Niveauausgleich, der ebenfalls bei niedrigem Gebindezulauf arbeitet, bis zu 500 Lagen pro Stunde. Damit erreicht die Palettiermaschine eine Verarbeitungsgeschwindigkeit, die üblicherweise nur bei einem hohen Zulauf von Verpackungen machbar ist und vereint gleichzeitig die zahlreichen Vorteile, die eine Palettierung bei niedrigem Produktzulauf beinhaltet, in sich. 

Für Einweggebinde prädestiniert, für Mehrweg-Gebinde möglich

Der Innopal PB1NF ist für den Einsatz in der Getränkeindustrie ebenso geeignet wie für die Food- und Nonfood-Branche. Seine Aufgabe besteht in erster Linie in einer Palettierung von Einweg-Verpackungen. Das Lagengewicht kann beim Innopal PB1NF bis zu 200 Kilogramm betragen, die Blockhöhe inklusive Palette bei maximal zwei Metern liegen und die Palettengröße bis zu 1,3 x 1,3 Meter einnehmen. Ob in Folien-, Karton- oder Tray-Verpackungen eingebrachte Dosen, Kunststoffbehälter oder Glasflaschen – alles ist hier möglich. Da der Palettierer bei Verwendung eines Schiebeblechs arbeitet, ist auf Wunsch hin sogar die zusätzliche Verarbeitung von Mehrweggebinden wie Hoch- und Niederbord-Kunststoffkästen denkbar und somit allerhöchste Flexibilität gegeben. 

Wartungs- und verschleißarm

Im Vergleich zu Hochleistungs-Palettierern mit Jalousienkopf liegt ein weiterer wesentlicher Vorteil der „Schiebeblech-Maschine“ darin, dass hier weniger bewegliche Teile vorhanden sind und sich Wartungsaufwand sowie Verschleiß vergleichsweise reduzieren. Generell verfügen so genannte Schiebeblech-Konstruktionen in KHS-Palettierern über eine 3D-Oberflächenstruktur. Das bedeutet, dass durch die leichte Riffelung der Oberfläche beim Überschieben von Packungen kein Vakuum entstehen 

* Produktmanagement Palettiertechnik, KHS GmbH, Worms,     

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kann und Verpackungen aus Folie so beispielsweise erst gar nicht der Gefahr einer Ansaugung ausgesetzt sind. Ein äußerst schonender Palettiervorgang für sämtliche Gebindevarianten ist folglich sichergestellt. 

Investitionskostenreduzierung und Verbesserung der Bedienerfreundlichkeit

Was die hohe Leistung von bis zu 500 Lagen pro Stunde angeht, stellt der Innopal PB1NF ein Novum im Bereich der Palettierer mit niedrigem Zulauf dar. Generell verfügt ein niedriger Zulauf im Vergleich zum hohen Zulauf über zahlreiche Vorteile. Beispielsweise ist hier kein Podest erforderlich. Das schließt die Reduzierung der Investitionskosten ebenso mit ein wie eine verbesserte Bedienbarkeit. Zudem ist ein Transport von zu verarbeitenden Gebinden auf eine vorgegebene Höhe nicht nötig. Investitionen in Schräg- oder Spiralförderer sind nicht nötig. Kosten werden so minimiert, gleichzeitig reduziert sich der Platzbedarf des Systems.

Wesentlicher Leistungsnachteil von Palettiertechnik mit niedrigem Gebindezulauf eliminiert

Ein klassischer Nachteil von Palettier-Maschinen mit niedrigem Zulauf besteht darin, dass gebildete Lagen vom Zuführbereich aus stets auf das Niveau des bereits bestehenden Palettenblocks zu transportieren sind. So fallen längere Transportwege an als sie für Maschinen mit hohem Zulauf erforderlich sind, da hier ein Palettenlift zum Einsatz gelangt, der sich nach Aufbringung jeder Lage um ein vorgegebenes Maß nach unten hin absenkt. Vergleichsweise bedeutet das für die Palettierung mit Niveauausgleich eine Leistungsreduzierung. 

Eine weitere noch deutlichere Leistungsreduzierung ergibt sich bei niedrigem Gebindezulauf üblicherweise dadurch, dass der Quertransport nach Abgabe der letzten Lage auf die Palette nach oben verfahren werden muss. Dort bleibt er so lange in Warteposition bis die fertig gebildete Palette aus dem System ausgefahren ist. Erst danach ist ein erneutes Verfahren des Quertransports auf Tischniveau und die Übergabe einer nächsten Lage von der Gruppierstation auf das Schiebeblech möglich. 

Für den Innopal PB1NF ist diese Wartezeit nicht mehr nötig. Der Quertransport verfügt hier an der Stirnseite nicht länger über eine durchgängige Stabkonstruktion, sondern über eine Schranke, die sich – sobald eine Palettenladung fertig gestellt und zum Ausfahren bereit ist – automatisch öffnet. Folglich kann die Fahrt des Quertransports auf Tischniveau und die Aufnahme einer neuen Lage schon während des Palettenwechsels stattfinden. Eine Arbeitsweise, die im Vergleich zur bisherigen Lösung zu einer wesentlich erhöhten Palettierleistung führt. 

KHS-Inline-Roboter-Gruppierung für maximale Flexibilität

Generell sind für einen optimalen Palettiervorgang stets zwei Bereiche von hoher Bedeutung: die Lagenbildung und die Gruppierstation. Für den Innopal PB1NF lassen sich herkömmliche Gruppier-Systeme genauso einsetzen wie die KHS-Inline-Roboter-Gruppierung. Wobei bei hoher Leistung und einer großen Vielfalt an unterschiedlichen Formationen die Roboter-Gruppierung, bei der üblicherweise zwei Vierachs-Roboter Innopal RK4 für die Lagenvorbereitung zur Verfügung stehen, zu empfehlen ist. Unter anderem punktet dieses System dadurch, dass Gebinde-Manipulationselemente wie Drehstationen nicht länger nötig sind, wodurch die Gebindezulaufstrecke erheblich kürzer sein kann. Neben dem Kostenvorteil, der hieraus entsteht, ist das ein entscheidendes Plus in Hinblick auf die schonende Gebindebehandlung. Gleichzeitig lassen sich Umstellungen auf neue Formationswünsche bei Inanspruchnahme der Inline-Roboter-Gruppierung besonders zügig realisieren. 

Exakte, äußerst schonende Positionierung von Verpackungen 

Roboter vom Typ Innopal RK4 greifen formschlüssig entweder eine oder auch mehrere Verpackungen gleichzeitig. Eine vollautomatische Verstellung der Roboterköpfe ist innerhalb einer Bandbreite von 120 mm bis 400 mm durch Servomotor-Einsatz machbar. Von hoher Bedeutung ist, dass geklemmte Gebinde hier stets millimetergenau gedreht und verschoben werden. Die exakte Positionierung der Verpackungen geschieht dabei äußerst schonend über Bewegungen, die sich exakt an der Geschwindigkeit der Kunststoff-Mattenketten ausrichten. Dazu kommt: Greiferelemente der Roboter sind standardmäßig mit Kunststoff beschichtet und genügen auch den Ansprüchen sensibelster Packungen. 

Perfekte Lagenbilder bei hoher Gesamtstabilität der Palettenladung

Die ganz an den jeweiligen Vorgaben ausgerichteten Gebinde fahren mit reduzierter Geschwindigkeit einen Anschlag an. Es folgt die automatische Rundumzentrierung der Formation. Dadurch entsteht ein perfektes Lagenbild und die hohe Gesamtstabilität der Palettenladung ist gewährleistet. Eine Schiebeeinrichtung fördert die gebildete Lage auf das bereitstehende Blech. Der Quertransport fährt es auf Palettierhöhe. Die Abgabe der Lage auf die Palette geschieht passgenau und schonend aus geringer Höhe auf den bereits gebildeten Block bzw. – bei Abgabe der ersten Lage – direkt auf die Palette. Die Lagenzentrierung lässt sich über- und unterhalb des Schiebeblechs vornehmen. Das erneute Anfahren der Gruppierstation und die Aufnahme einer weiteren Lage kann stattfinden. 

Unterschiedlichste Optionen für den Palettentransport

Leerpaletten werden stets über einen separaten Palettentransport unter dem Gruppiertisch und damit besonders Platz sparend zum Innopal PB1NF gefördert. Vorab steht deren Kontrolle. Denkbar ist die klassische Durchlaufkontrolle. Über jedes Palettenbrett wird hierbei eine Laufrolle geleitet, die prüft. Ebenfalls machbar: die Druckkontrolle, welche die Belastbarkeit der Palette testet. Zudem möglich: die Feststellung ob Höhe, Länge und Breite sowie Klötze den Vorgaben entsprechen. Die Kontrolle übernehmen in der Regel Lichtschranken. Wenn gewünscht, lässt sich noch vor der Palettenkontrolle die Reinigung der Paletten durch rotierende oder stillstehende Bürsten durchführen. Außerdem ist die Anbringung einer Walze über dem Transport möglich, mit deren Hilfe sich aus der Palette eventuell herausragende Nägel in das Holz eindrücken lassen. Für den Bereich der Palettenzuführung bestehen vielfältige weitere Peripherie-Optionen. Beispielsweise Paletten-Transportstränge mit integrierten Palettenmagazinen, Palettenverschiebewagen, Dreh-Segmente oder auch Eckumsetzer. 

Optional die vollautomatische Zwischenlagenlösung

Um eine nochmals verringerte Bedienerbindung und die permanente Aufrechterhaltung der Palettierleistung sicherzustellen, ist als Option die vollautomatische Zwischenlageneinbringung möglich. Zwei Palettentransportsysteme sind hierfür doppelstöckig angeordnet. Auf der oberen Ebene befinden sich – ganz an der individuellen Wunschvorstellung des jeweiligen Unternehmens orientiert – mehrere mit Zwischenlagen versehene Paletten, von denen jeweils die in das Magazin eingefahrene abgearbeitet wird. Eine vierseitige Zentrierung zur exakten Positionierung der Zwischenlagen findet dort statt. Ein Handling-Roboter greift die für den Palettiervorgang jeweils erforderlichen Zwischenlagen über einen Vakuumsauger und legt sie auf die Produktpalette auf. Ist die im Magazin befindliche Palette abgearbeitet, wird sie auf die untere Transportebene abgesenkt und aus dem System geführt. Eine neue Zwischenlagenpalette gelangt automatisch in das Magazin. Der Arbeitsvorgang setzt sich übergangslos fort.  

PC-Steuerung bietet Kommunikationsvorteile

Eine wesentliche Komponente des KHS-Palettierkonzepts betrifft den Einsatz identischer Steuerungskonzepte. So verfügen sowohl die Inline-Roboter-Gruppierung als auch der Innopal PB1NF innerhalb eines modular und steckbar aufgebauten System-Steuerschranks über einen PC als Steuerrechner. Das Thema Schnittstellenproblematik taucht damit erst gar nicht auf. Mittels PC-Steuerung ist auch eine schnelle Anpassung an neue, produktabhängige Verfahrwege gegeben. Die einfache Eingabe am Bedienpanel genügt und die Einrichtung auf ein neues Format ist realisiert. Ein wesentliches Plus der PC-Steuerung liegt zudem in deren Kompatibilität mit sämtlichen gängigen Bussystemen weltweit. Damit ist die Kommunikation des Bereichs Palettiertechnik mit anderen Komponenten einer Linie jederzeit gegeben. 

Auf Wunsch die Online-Direkthilfe

Ein weiterer Aspekt, der für hohe Verfügbarkeit spricht, ist die Integration von ReDiS (Remote Diagnostic Service) in das Konzept. Sollten Probleme entstehen, wird die direkte Verbindung zum KHS-ReDiS-Service-Center geschaffen. Eine umgehende Fernanalyse findet statt. Im günstigsten Fall behebt ein Online-Zugriff auf elektronische Anlagenkomponenten das vorhandene Maschinenproblem. Sind mechanische Bereiche mit betroffen, bekommt der Techniker vor Ort exakte Mitteilungen, welche Maßnahmen hier durchzuführen sind. ReDiS erlaubt auf Wunsch hin auch die Online-Übertragung neuer Programme vom KHS-Stammhaus aus und verhilft generell dazu, die hohe Verfügbarkeit der Palettiertechnik aufrecht zu erhalten.

Vor der Investitionsentscheidung die virtuelle Betrachtung neuer Palettiertechnik

Planen Unternehmen der Getränke-, Food- oder Nonfood-Branche die Investition in ein neues Palettierkonzept, lässt sich die Lösung bei KHS bereits vor der Investitionsentscheidung virtuell betrachten. So kann beispielsweise der Innopal PB1NF mit vorgeschalteter Inline-Roboter-Gruppierung und bei Berücksichtigung gewünschter Optionen in 3D sowohl am PC als auch an einer so genannten Powerwall genauestens unter die Lupe genommen werden. Vorteil: Sollte die eine oder andere Komponente virtuell doch nicht ganz so überzeugen wie zunächst gedacht, lässt sich das frühzeitig erkennen und dem entsprechend entgegensteuern. 

Mit Hilfe der 3D-Planung ebenfalls visualisierbar: die Anbindung von gewünschter Palettiertechnik an vor- und nachgeordnete Maschinen. So sind eventuelle Schnittstellen von vorne herein erkennbar, einschätzbar und wenn nötig variierbar. Eine ganzheitliche Planung ist auf diese Art und Weise realisiert. 

Zahlreiche Vorteile generiert

Fazit: Der Innopal PB1NF stellt als Palettierer mit niedrigem Produkteinlauf eine hervorragende Alternative zu Palettierern mit hohem Einlauf bei einer Leistung von bis zu 500 Lagen pro Stunde dar. Durch den auf der Stirnseite offenen Quertransport ist hier im Vergleich zu klassischen Palettierkonzepten mit Niveauausgleich eine Leistungssteigerung von bis zu 40 Prozent möglich. Im Vergleich zu Hochleistungs-Beladern, die bei hohem Gebindezulauf arbeiten, ergeben sich für den Innopal PB1NF umfangreiche Investitionsvorteile, sind hier doch Spiral- oder Steigförderer im Zulaufbereich sowie eine Bedienerbühne nicht nötig. Dazu gesellt sich als ein weiterer wesentlicher Pluspunkt die verbesserte Bedienbarkeit des neu entwickelten Palettierkonzepts.