Präzisions-Abfüllanlage mit Verpackung und Etikettierung
       (Teil 1: Eckdaten, Anforderungen und Randbedingungen)

		Teil 1: Eckdaten, Anforderungen und Randbedingungen			Eckdaten der Anlage
		Teilstationen der Anlage			Die Daten im Überblick
		Der Kunde			Die Aufgabenstellung
		Der überzeugende Lösungsansatz			Die Aufgabenteilung
		Das Ergebnis			Teil 2: Ein Streifzug durch die Anlage
		Grundsätzlicher Aufbau			Station 1: Automatische Behälterzuführung
		Station 2: Präzisionsdosierung			Station 3: Ausschleusung und Versiegelung
		Station 4: Deckelaufsetzen und -verschrauben			Station 5: Etikettierung
		Station 6: Verpackung			Station 7: Der Leit-PC
					als PDF-Dokument herunterladen (777 kB)

Eckdaten der Anlage Abfüllmenge: 50g, 73,2g, 100g, 146,4g und 150g Abfülltoleranz: ≤ +/-0,02 g Abfüllzeit: 15 s (bei 100g) Chargengenauigkeit: Ø bei 250 Abfüllungen über 100 g: 99,995 g Struktur: 7 autarke Teilstationen, Kommunikation über Ethernet und TCP/IP       Seitenanfang

Teilstationen der Anlage Automatische Behälterzuführung Präzisionsdosierung Behälterversiegelung (Alukapsel verschweißen) Automatischer Verschluss mit einem Schraubdeckel 2-, 3- oder 4-seitige Etikettierung Automatisches Einkartonieren PC-basierende Leit-Station         Seitenanfang

Die Daten im Überblick Typ der Anlage: Präzisionsabfüll-, Verpackungs- und Etikettieranlage Aufgabenstellung: ·  Abfüllung von Gold-Kalium-Zyanid (Kau[CN]2) ·  Abfüllmengen: 50g, 100g, 150g, 73,2g und 146,4g ·  geforderte Genauigkeit: +/- 0,02g (2 Hundertstel Gramm) ·  geforderte Dosierzeit: max. 20 Sekunden ·  automatisches Verschließen der Gefäße (Zuschweißen + Schraubdeckel) ·  automatisches Etikettieren (wahlweise 3- oder 4-seitig) ·  automatisches Einkartonieren

	Struktur der Anlage:	·  Linie, bestehend aus 7 Teilstationen ·  alle Teilstationen haben eine autarke Steuerung ·  die Dosierstation hat 3 Steuerungen, eine übergeordnete für die Koordinierung der Abläufe, sowie je eine !ASCO-Dosiersteuerung für die Grob- und die Feindosierung ·  alle Steuerungen kommunizieren untereinander, sowie mit der übergeordneten Leitstation (PC) über Ethernet und TCP/IP ·  Leit-PC unter Windows mit zentraler Parametrierung und Bedienung der Anlage, Anzeige und Protokollierung von Nachfüll- oder Störmeldungen, führen von Chargen-Protokollen
	Seitenanfang

Der Kunde Bei dem Abnehmer der Anlage handelt es sich um ein über 150 Jahre altes, namhaftes schweizerisches Unternehmen, welches u.a. für alle schweizerischen Banken die Goldbarren gießt. Darüber hinaus hat das Unternehmen eine Reihe weiterer Geschäftsbereiche, die alle mit Edelmetallen zu tun haben: Refining, Chemicals, Watches und Dental. Die Division ‚Chemicals’ stellt Chemikalien für die galvanische Beschichtung der Oberflächen von Schmuck- oder Elektronikteilen mit Edelmetallen her. So auch das von der Anlage abgefüllte Gold-Kalium-Zyanid, welches dazu benötigt wird, galvanisch zu vergolden. Seitenanfang

Die Aufgabenstellung Gold-Kalium-Zyanid ist ein Goldsalz, welches dazu benötigt wird, vorwiegend Schmuck- oder Elektronikteile galvanisch zu vergolden. Es handelt sich dabei um ein weißes Salz, das aufgrund seines hohen Goldanteils von 68,3% extrem schwer (Schüttgewicht >= 2) und natürlich sehr teuer ist, denn 146,4g des Salzes entsprechen 100g reinem Gold. Aufgrund des hohen Preises ist es verständlicherweise erforderlich, eine möglichst hohe und gleich bleibende Abfüllpräzision zu erzielen. Das Material soll in Chargengrößen zu 50g, 100g, 150g, 73,2g sowie 146,4g automatisch abgefüllt und wegen seiner hohen Giftigkeit (Zyanid) automatisch dicht verschlossen werden. Die dabei geforderte Abfüllgenauigkeit liegt bei +/-0,02g. Insgesamt soll die Dosierstation in eine Komplett-Linie integriert werden, für die automatische Durchführung von der Behälterzuführung, über die Dosierung, den Behälterverschluss, die Etikettierung und das Einbringen der Behälter in Umkartons. Über die schon geforderte Genauigkeit hinaus erschwert das extrem hohe Schüttgewicht von ca. 2kg / Liter die Dosierung zusätzlich. Gepaart mit der Forderung einer Abfüllzeit von max. 20 Sekunden erfordert die Lösung dieser Aufgabe die Kombination von hoher Fachkompetenz, Ingenieurskunst, Innovationsgeist und dem Wille, auch nicht alltägliche Aufgabenstellungen zu lösen.   Seitenanfang

Der überzeugende Lösungsansatz Die im vorigen Abschnitt beschriebene Aufgabenstellung konnte von keinem der in diesem Sektor tätigen Anbieter gelöst werden. Der Kunde hatte auch nach über anderthalb Jahren intensiver Suche keinen Anbieter gefunden, der imstande war, oder sich zutraute, diese Aufgabenstellung lösen zu können. Bei !ASCO wurden mit der von !ASCO selbst entwickelten Präzisions-Dosiersteuerung erste Test mit einem Ersatzmaterial gefahren. Schon bei diesem im Vergleich zu KAu(CN)2 leichten Produkt zeigte sich, dass zur Erzielung der geforderten Genauigkeit in Verbindung mit der einzuhaltenden max. Dosierzeit von 20 Sekunden zahlreiche weitere Optimierungen nötig waren. Diese wurden sukzessive erarbeitet und in die Software der Dosiersteuerung eingearbeitet. Am Ende ließen sich die Anforderungen in Verbindung mit einer marktüblichen Präzisionswaage (Auflösung: 0,001g) und einem Standard-Dosiergerät lösen. Umfangreiche Testreihen im Hause des Kunden überzeugten diesen davon, dass !ASCO der richtige Partner für die Lösung dieser Aufgabenstellung ist. Seitenanfang

Die Aufgabenteilung Ein solch umfangreiches Projekt erfordert selbst bei großer Tiefe der vorhandenen Kompetenz immer auch Kooperations- und Geschäftspartner, die in bestimmten Bereichen zuarbeiten. Zur Lösung solcher komplexen Aufgabenstellungen hat !ASCO inzwischen ein Netz an Partnern aufgebaut, welche nicht nur hohe Kompetenz in ihrem Fachgebiet mitbringen, sondern auch von ihren Ansichten bezüglich Qualität, Verlässlichkeit, Kundenorientierung und Flexibilität gut zu !ASCO passen.   Folgende Aufgaben an diesem Projekt wurden von !ASCO selbst übernommen: ·  Gesamtkonzeption und Projektleitung (Generalunternehmer) ·  konzeptionelle Vorgaben für die mechanische Konstruktion ·  Konzeption der dezentralen Steuerungen ·  Konzeption der Schaltschränke ·  Realisierung der kompletten Dosierung ·  Realisierung der Software für alle Steuerungen ·  Realisierung der Software für den Leit-PC unter Windows ·  Einbau der fertigen Schaltschränke in die Anlage ·  Einbau, Verdrahtung und Anschluss aller elektrischen Komponenten außerhalb der Schaltschränke, d.h. aller Sensoren und Aktoren ·  Test, Inbetriebnahme und Optimierung der Anlage ·  Aufstellung der Anlage beim Kunden ·  Inbetriebnahme, Probetrieb und Abnahme der Anlage beim Kunden

Folgende Aufgaben wurden an Partnerunternehmen vergeben: ·  Erstellung der mechanischen Konstruktionszeichnungen nach unserem Konzept ·  mechanischer Aufbau der Anlage ·  Aufbau und Verdrahtung der Schaltschränke ·  Transport der Anlage zum Kunden Seitenanfang

Das Ergebnis Nach Aufbau und Inbetriebnahme beim Kunden hat sich auch im realen Betrieb der Anlage gezeigt, dass nicht nur die geforderte Abfüllgenauigkeit, sondern auch die geforderte Abfüllzeit gut erreicht, bzw. sogar noch unterboten wird. Bei 100g Behältern liegen die Dosierzeiten teilweise (je nach den leicht schwankenden Materialeigenschaften) sogar unter 15 Sekunden. Über Chargen von 250 Behältern erreicht die Anlage für die Sollmenge von 100g einen Durchschnitt von 99,995g pro Flasche!   Seitenanfang

Bilder und Beschreibung der einzelnen Stationen der Anlage unter:   Teil 2: Ein Streifzug durch die Anlage