Ungenormtes präzise und hygienisch verpacken

Die automatisierte Wursteinlegemaschine bei MB Bergmann schafft einen Durchsatz von 1.000 Würsten pro Minute, mithilfe von Automatisierungstechnik und Edelstahlantrieben von SEW-Eurodrive.
Die automatisierte Wursteinlegemaschine bei MB Bergmann schafft einen Durchsatz von 1.000 Würsten pro Minute, mithilfe von Automatisierungstechnik und Edelstahlantrieben von SEW-Eurodrive.Bild: SEW-Eurodrive GmbH & Co KG

In der Montagehalle bei MB Bergmann dreht sich seit Monaten alles um die Wurst. Zusammen mit Konstrukteuren des Edelstahlspezialisten Eberhardt aus Lichtenau bei Ansbach fertigt der Sondermaschinenbauer eine Anlage zum Prüfen, Vereinzeln und Einlegen von Würsten in eine Folienverpackungsmaschine. „Das ist eine reine Sonderanlage, die es kein zweites Mal gibt“, versichert Jörg Schwebel, zuständig für das Hard- und Software-Engineering bei Eberhardt. „Auch die Wurst, um die es geht, ist einzigartig: die Nürnberger Rostbratwurst. Jede Wurst ist hinsichtlich Länge, Durchmesser und Krümmung ein bisschen anders, was eine automatisierte Handhabung zur großen Herausforderung macht.“

Automatisierung für mehr Effizienz

Eine knifflige Aufgabe also für die Konstrukteure; die Handhabung der Würste muss absolut schonend und sicher vonstattengehen. Bisher erfolgt das Einlegen der ungenormten Naturprodukte in die Folienverpackungsmaschine komplett manuell, allerdings unter ungünstigen Bedingungen: Die Akkordarbeit an der Linie in gekühlter, fensterloser Umgebung ist belastend und monoton. Auch das manuelle Handling von Produkten aus Wurst und Fleisch ist nicht für jeden Mitarbeiter akzeptabel. „Unser Kunde will deshalb eine automatisierte Alternative“, fasst Schwebel die Hintergründe für den Maschinenauftrag zusammen: „Zu den Argumenten Ergonomie, Arbeitserleichterung und Effizienz kommt die Ausschussreduzierung durch eine gleichbleibenden Handhabungsqualität.“

Für den Bratwursthersteller sind Zuverlässigkeit, Produktsicherheit und eine höhere Wirtschaftlichkeit ausschlaggebende Gründe, die Verpackungsprozesse zu automatisieren. Zu seinen Vorgaben gehört, dass sich die neue Anlage passgenau in den bestehenden Herstellungsprozess einbinden lässt. Eine weitere Zielstellung ist der Durchsatz von tausend Würsten pro Minute. „Wir haben die Vereinzelungs- und Einlegemaschine entsprechend spezifisch und modular konzipiert. Sie fügt sich räumlich und prozesstechnisch in die Kundenanlage ein und ersetzt den bisherigen manuellen Linienabschnitt“, veranschaulicht Schwebel das neue Layout. Auch hinsichtlich der Antriebstechnik hatte der Kunde konkrete Vorstellungen: „Ausdrücklich legt er Wert darauf, dass Technik von SEW-Eurodrive verbaut ist, weil er damit beste Erfahrungen gemacht hat“, erzählt Schwebel.

Antriebstechnik ohne Ecken und Kanten

Fleisch ist ein leicht verderbliches Produkt und bietet Mikroorganismen wie Salmonellen ideale Wachstumsbedingungen. Die Verarbeitung darf ausschließlich bei Temperaturen unter 7°C erfolgen, um mikrobielles Wachstum wirksam zu unterbinden. Dazu verhindert regelmäßige Reinigung Kreuzkontaminationen und reduziert das Risiko von Keimverschleppung. SEW-Eurodrive hat für Anwendungen mit höchsten Anforderungen hinsichtlich Hygienic Design und Reinigbarkeit passende Antriebs- und Automatisierungslösungen im Portfolio. Durch die Ausführung in hochwertigem Edelstahl und in lüfterlosem Design ohne Ecken, Kanten oder Vertiefungen, in denen sich Schmutz absetzen könnte, sind sie sehr gut geeignet für Food-Anwendungen.

Die Wursteinlegemaschine, die durchgehend in Schutzart IP69K ausgeführt ist, weil sie im Betriebsalltag dem Hochdruckreiniger standhalten muss, wird mit Getriebemotoren aus dem Edelstahlportfolio von SEW-Eurodrive bewegt. Sie sind so konstruiert, dass sich ihre Oberfläche besonders gut reinigen lässt. Die hochwertige Edelstahlausführung macht sie korrosionsfest sowie säure- und laugenresistent. Durch ihr Design können Reinigungszeiten und Ressourcen reduziert werden und sie sind dadurch nicht nur langlebig, sondern auch effizient und wirtschaftlich. Gesteuert und angetrieben wird die Antriebs- und Steuerungstechnik der Wursteinlegemaschine dabei von den Applikationsumrichtern Movidrive und dem Movi-C-Controller Typ UHX65A aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C.

Der Spezialgreifer erfasst mit Vakuumsaugtechnik 56 Würste 
mit einem Hub - den Inhalt von vier Packeinheiten.
Der Spezialgreifer erfasst mit Vakuumsaugtechnik 56 Würste mit einem Hub – den Inhalt von vier Packeinheiten. – Bild: SEW-Eurodrive GmbH & Co KG

Vom Chaos zur Gleichverteilung

Die Anlage ist doppelläufig mit zwei gespiegelten Linien aufgebaut. Jede der beiden Linien ist durchgehend mit sechs Transportspuren versehen. Zunächst gelangen die im Naturdarm abgefüllten und leicht vorgegarten Produkte aus der Wurstküche unsortiert, einzeln und chaotisch angeordnet zur ersten Prozessstation. Über ein Förderband werden die Würste auf beide Linien, den beiden Verteilerrutschen zugeführt. Edelstahl-Servogetriebemotoren der Baureihe PSH..CM2H.. drehen jeweils die Schütten so um ihre vertikale Achse, dass die sechs Spuren eines Förderbandes gleichmäßig mit Würsten befüllt werden. Hierüber wachen Füllstandsensoren – über sie wird die Füllung der Spuren permanent abgefragt und die Schütte entsprechend gesteuert, sodass die Würste auf allen Spuren gleichmäßig verteilt werden. Die auf dem Förderband ungeordnet liegenden Würstchen müssen zunächst vereinzelt und ausgerichtet werden – dieser Schritt erfolgt mithilfe eines Stufenförderers. Auch diese Förderlinie wird von einem baugleichen Asynchron-Edelstahlgetriebemotor angetrieben.

Vakuumgreifer: Greifen und Einlegen

Insgesamt wird die Maschine am Ende 1.000 Würste pro Minuten in die Verpackungsmaschine einlegen. Dafür endet das Taktband horizontal unterhalb des Greifers, der finalen Prozessstation. Der Spezialgreifer deckt alle sechs Spuren ab und erfasst mit Vakuumsaugtechnik 56 Würste mit einem Hub – den Inhalt von vier Packeinheiten. Der Greifer komprimiert die Längenabstände der Würste, die im Taktband prozesstechnisch erforderlich sind, und legt die Produkte eng aneinander in die Folientrays der Verpackungslinie ab. Die Station verfährt in der Mitte der Wursteinlegemaschine zwischen den beiden Linien. Mit der gespiegelten Greiferstation werden somit 112 Würste auf einmal erfasst und eingelegt. Wichtig ist, dass der Greifer bei jedem Hub alle Würste per Vakuum aufnimmt; die hierfür erforderliche Zeit wird mit der Taktgeschwindigkeit der Linie abgestimmt. Lichtschranken überprüfen am Ende, ob alle Würste aus der Linie mitgenommen wurden.