Marginale Spalte

Das VarioFlow plus System ermöglicht die moderne Produktion von Teebeuteln

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März 2017

 

Dank einem schnellen und kompakten Fördersystem kann der Teehersteller Yamamotoyama Teebeutel in verschiedenen Geschmacksrichtungen gleichzeitig und innerhalb kurzer Zeit auf begrenztem Raum produzieren, ohne dass das Produkt dabei beschädigt wird.

Der Teehersteller Yamamotoyama wurde 1690 in Tokio gegründet, wird nach wie vor vom Inhaber geführt und ist im Familienbesitz. Der Gründer Kahei Yamamoto II träumte davon, grünen Tee bekannt zu machen, der zur damaligen Zeit nur für die reiche Bevölkerung und nicht für die breite Öffentlichkeit erschwinglich war. Er fand heraus, dass der Tee wunderbar süß schmeckt und die Nährstoffe erhalten bleiben, wenn man die Teeblätter dämpft, anstatt sie aufzukochen – wie es damals üblich war. Der Tee wurde über Nacht zum Erfolg und machte den Namen Yamamotoyama überall bekannt. Seitdem hat das Unternehmen seine Geschäfte international ausgeweitet und bleibt dabei mit modernen Herstellungsverfahren auf dem neuesten Stand.

Yamamotoyama of America wollte seine Produktionsabläufe in Pomona, Kalifornien, verbessern, um die Produktivität und Flexibilität bei der Herstellung verschiedener Produkte zu erhöhen. In der Anlage laufen mehrere IMA-Maschinen zur Teebeutelherstellung und Kartonierung. Jede der Maschinen kann in der ­Minute 300 Teebeutel produzieren; das sind 18 volle Kartons pro Minute. Nach der Produktion werden die vollen Teekartons in Speditionskartons verpackt, etikettiert und für den Versand palettiert. Da die Geschäfts­führung von Yamamotoyama die Produktion ausweiten wollte, sollten mehr automatische Kartonierer hinzukommen, die wiederum von den Teekartonmaschinen beschickt werden müssen. Für den Transport von den Teekartonmaschinen zu den Kartonierern war ein Fördersystem erforderlich, das die Möglichkeit einer Teesortengruppierung bietet und Chargen von je zwölf Kartons einer Geschmacksrichtung zu den Kartonierern transportiert.

Flexibles Fördersystem

Auf der Suche nach einem geeigneten Fördersystem kam die Geschäftsführung von Yamamotoyama mit einer Anfrage zum VarioFlow plus System auf Rexroth zu. Das flexible, modulare Kettenfördersystem wird zum Transport großer Mengen von verpackten Waren und anderen Verbrauchsgütern eingesetzt. Die Produkte lassen sich damit horizontal, vertikal, aufwärts oder abwärts, über Kopf und bodennah sowie über lange Strecken transportieren. Hindernisse können dabei umfahren werden. Für Yamamotoyama war VarioFlow plus ­interessant, da es sich um ein außergewöhnlich verschleißarmes Kunststoff-kettenfördersystem handelt, das zudem einen flachen Profilkanal und ein Kurvenrad mit engem Radius hat. Außerdem bietet es die Möglichkeit, die Fördersysteme übereinander mit Vertikalkurven anzuordnen. Daniel Goldstein, COO von Yamamotoyama of America, erläutert: „Wir brauchten Flexibilität, um unterschiedliche Geschmacksrichtungen des Teeprodukts von den unterschiedlichen IMA-Teekartonmaschinen in einen zentralen IMA-Kartonierer schicken zu können. Wir haben uns die Produkte von Rexroth angesehen und uns aufgrund ihrer Qualität für das Unternehmen entschieden.“

Jede IMA-Maschine kann jeweils nur eine Geschmacksrichtung Tee produzieren. In der Produktionsanlage von Yamamotoyama sind mehrere dieser Maschinen integriert, von denen jede 18 Kartons pro Minute produziert. Das Fördersystem musste daher auf diesen Durchsatz an Teekartons pro Minute angepasst werden und Gruppen von zwölf Kartons präzise und fehlerfrei im Kartonierer zusammenführen. Eine zweite Anforderung bestand im Schutz der Kartonoberfläche. Der Tee wird in glanzbeschichteten, regalfertigen Kartons verpackt und die müssen gut aussehen und dürfen nicht zerkratzt sein. Das machte ein Förderband mit glatter Kettenoberfläche erforderlich. Die dritte Herausforderung war der Platzbedarf: Die zur Verfügung stehende Produktionsfläche ist sehr gering und der seitliche Abstand zwischen den Produktionsmaschinen minimal. Das Fördersystem musste daher innerhalb sehr enger Platzverhältnisse realisiert werden.

Steig- und Gefällestrecken sowie seitliche Versätze in der Anlage bei Yamamotoyama ermöglichten es, die Stellfläche zu minimieren.

Steig- und Gefällestrecken sowie seitliche Versätze in der Anlage bei Yamamotoyama ermöglichten es, die Stellfläche zu minimieren.

 

Stapelanordnung für geringe Stellfläche

TransAutomation Technologies Inc. mit Sitz in Santa Ana, Kalifornien ist Mitglied des Bosch Rexroth ProBuilder-Netzwerks und wurde mit der Planung und dem Aufbau des Systems beauftragt. Daniel Goldstein: „Das System sollte lokal unterstützt werden und wir waren zuversichtlich, dass es vom lokalen ProBuilder-Unternehmen TransAutomation Technologies gebaut und vollständig integriert werden würde.” Die mechanische Ausführung des Systems VarioFlow plus musste durch kundenspezifische, mechanische Vorrichtungen zur Steuerung der Kartongruppierung ergänzt und zudem mit einer elektronischen Steuerung versehen werden. Das Anlagenlayout von Yamamotoyama ist so gestaltet, dass die Ausbringung der Kartonierer auf jeweils separaten Transportstrecken abtransportiert wird. Durch die Steig- und Gefällestrecken sowie seitliche Versätze wurde das Rexroth-Fördersystem so variiert, dass eine übereinander angeordnete Förderstreckenführung erzielt und somit die benötigte Stellfläche minimiert werden konnte. Am Endpunkt des Fördersystems wird das Produkt über eine Gefällestrecke bis hin zum Verbindungsförderer transportiert.

Ein gutes Dutzend

Sobald die Produktkartons den letzten Abschnitt des Kettenförderers vor dem Kartonierer erreicht haben, stoppen sie am Ende des jeweiligen Systems und stauen sich dort. Eine elektronische Steuerung zählt die aufgereihten Kartons und eine in der speicherprogrammierbaren Steuerung hinterlegte Logik bestimmt, welche der Förderstrecken als Nächstes die Freigabe zur Verbindungsstrecke bekommt. Sobald zwölf Kartons bei einem Förder­system aufgelaufen sind, kann es eine Zwölfergruppe Kartons für die Verbindungsstrecke freigeben. Die Freigabe der gruppierten Kartons erfolgt durch die Verwendung pneumatischer Anschläge, Auslösemechanismen und Abschieber. Die kürzeste Förderstrecke mit der geringsten Stauleistung hat die höchste Priorität, danach folgt die Förderstrecke mit der zweitgeringsten Leistung und so weiter.

Wenn ein Fördersystem das Signal erhält, ein Produkt freizugeben, wird ein eigens konstruierter Abschieber ­aktiviert, der jeweils sechs Kartons auf die Verbindungsstrecke auswirft. Für die Erstellung von Gruppen mit zwölf Kartons, wie dies für den Kartonierer erforderlich ist, sind zwei Abschiebevorgänge notwendig. Alle Abschnitte des Fördersystems werden im Staubereich ständig durch die elektronische Steuerung überwacht, um sicherzustellen, dass sich der Arbeitszyklus während der gesamten Produktionsserie wiederholt. Sobald die Teekartons in Zwölfergruppen zum Kartonierer transportiert wurden, werden zwei vollständige Speditionskartons mit jeweils sechs Teekartons produziert und vom Kartonierer ausgegeben. Zum Schluss werden die Kartons bedruckt, anschließend aufrecht gedreht und vom Palettierroboter auf einer Palette zum Versand gestapelt.

Da die regalfertigen Kartons nicht zerkratzt werden dürfen, setzt Yamamotoyama auf ein Förderband mit glatter Kettenoberfläche.

Da die regalfertigen Kartons nicht zerkratzt werden dürfen, setzt Yamamotoyama auf ein Förderband mit glatter Kettenoberfläche.

 

Großer Erfolg

Durch die Lösung ließ sich die Produktionsgeschwindigkeit erhöhen, ohne die Produkte zu beschädigen, und das bei einer geringen Stellfläche. „Das Projekt ist von Anfang bis Ende sehr gut verlaufen“, so Goldstein.