Verpacken mit Luft liegt noch immer im Trend

Bernhard Foitzik ist freier Fachjournalist in Neustadt/Weinstraße

Wie stark die Pneumatik in neuen Verpackungsmaschinen zum Zug kommt, hängt sehr vom jeweiligen Typ ab. Die Maschinenbauer sehen den Einsatz der Pneumatik jedenfalls ganz nüchtern. Gerhard Schubert, Geschäftsführender Gesellschafter der Gerhard Schubert Verpackungsmaschinen GmbH in Crailsheim, ist skeptisch: „Die Pneumatik wird zunehmend verdrängt durch elektronische Antriebe und reduziert auf einfache Hubfunktionen.“ Verzichten können die Maschinenhersteller auf die einfache Basistechnik Pneumatik dennoch nicht, wie sich zeigt. Bei einer Reihe von Anwendungen hält sie immer noch alle Trümpfe in der Hand.

Nach einer Statistik des Fachverbandes Nahrungsmittel- und Verpackungsmaschinen im VDMA wurden im Jahr 1998 (neuere Zahlen liegen nicht vor) Maschinen im Wert von 6,64 Mrd. Euro produziert, zwei Drittel davon exportiert. Wie wichtig dieser Markt speziell für die Pneumatikhersteller ist, verdeutlicht eine weitere Zahl: Experten schätzen den wertmäßigen Anteil der Antriebs- und Steuerungstechnik in Verpackungsmaschinen auf 40 %.

Schneller und kompakter sollen neue Verpackungsmaschinen sein. Dabei sind zwei grundsätzliche Entwicklungsrichtungen zu beobachten. Der Geschäftsführer der IWKA Pacunion GmbH in Stutensee, Jürgen Bouvier, sieht auf der einen Seite einen Trend zu einfachen Maschinen, auf der anderen zu hochkomplexen Anlagen: „Beide Arten haben ihren Markt.“ Befragt nach einer Einschätzung der künftigen Entwicklung nennen die Maschinenhersteller eine einfache Faustformel: je einfacher die Maschine, desto mehr pneumatische Funktionen. Bouvier räumt allerdings ein, „dass die Einfachheit der heutigen Pneumatik viele weitere Funktionen erst möglich gemacht hat – auch aus preislichen Gründen.“ Komplexe Maschinen dagegen sind überwiegend mit elektrisch regelbaren Hauptantrieben ausgestattet. Außen vor bleibt die Pneumatik dennoch nicht. Spätestens wenn eine Maschine nachträglich mit zusätzlichen Funktionen ausgerüstet werden soll, geht an pneumatischen Zylindern und Ventilen kein Weg vorbei.

Konsequenterweise halten die Pneumatikhersteller ein breites Sortiment an Komponenten bereit. Die Festo AG, Esslingen, hat zum Beispiel eine Produktlinie „Clean Design“ aufgelegt. Überall dort, wo mit Lebensmitteln hantiert wird, sollen strenge Hygienestandards und Normen so rationell wie möglich erfüllt werden. Die Komponenten sind daher weitgehend korrosionsbeständig (Lebensmittel wie etwa Zucker sind teilweise ja sehr korrosiv) und außerdem leicht zu reinigen. Festo-Baureihen im Clean- und Hygiene-Design umfassen Ventilinseln, Zylinder sowie ein modulares Programm an Vakuum-Sauggreifern.

Doch trotz dicker Komponentenkataloge und mannigfaltiger Modul-Programme haben die Maschinenbauer noch offene Wünsche. So bemängelt beispielsweise Kurt Perl, Abteilungsleiter Pack- und Palettiermaschinen der Kettner GmbH in Rosenheim: „Die Standardisierung zwischen den Herstellern nach VDMA ist noch unvollständig.“ Als Beispiel nennt er die Gruppe der Kompaktzylinder. Außerdem wäre seiner Einschätzung nach eine Positionierfähigkeit von Zylindern in Zwischenpositionen wünschenswert. Gerhard Schubert sieht „reichlich Verwendung für pneumatische Motoren“ in Verpackungsmaschinen, bedauert aber, dass es der Pneumatik an einer Bewegungskontrolle fehle: „Darum kann man sie nur bedingt für Bewegungsabläufe einsetzen.“ Zumindest bei Top-Loading-Verpackungsmaschinen könne Pneumatik die geforderte Präzision und Schnelligkeit nicht erfüllen.

Das sieht Achim Liebrich, auf Lebensmittel- und Verpackungsmaschinen spezialisierter Projektingenieur bei Festo, naturgemäß anders: „Mit moderner Pneumatik kann man sehr wohl schnell und präzise fahren.“ Die höhere Geschwindigkeit sei ohnehin kein Problem. Für eine höhere Präzision sei man allerdings auf elektronische Hilfsmittel und die Steuerung angewiesen.

Neben den technischen Eigenschaften sprechen zwei Argumente für die Pneumatik: Die zumindest bei den großen Herstellern praktisch weltweite Verfügbarkeit der Komponenten und die hohe Zuverlässigkeit. Beim letzten Punkt können Verpackungsmaschinen allerdings noch zulegen. Während sich Hersteller von Maschinen in der Metallbearbeitung eine Maschineneffektivität von 95 bis 98 % zugute halten, liegen Verpackungsmaschinen eher bei 90 %. Fortschritte auf der pneumatischen Seite sind jedoch unverkennbar. Bouvier: „Die Pneumatik hat sich massiv weiterentwickelt.“ Nicht zuletzt deshalb sei sie eine beliebte Antriebstechnik in Verpackungsmaschinen.

Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit sind angesichts der hohen Exportquote ein sehr wichtiges Kriterium, wie der Geschäftführer der IWKA Pacunion bemerkt: „Bauteile, die wir in Exportmaschinen einsetzen, müssen auch in Brasilien oder Indien verfügbar sein. Deshalb greifen wir auf bewährte Komponenten zurück.“ Gerade in Schwellenländern sind die einfachen pneumatischen Maschinenkonzepte sehr geschätzt. Je weiter eine Verpackungsmaschine vom Hersteller weggeht, desto einfacher muss sie konzipiert sein. Dann, so bestätigen die Konstrukteure, wird die Pneumatik auch für Hauptfunktionen eingesetzt. Ihr großes Plus: Sie ist überschaubar und jeder Monteur kann damit umgehen.

Das gilt selbst für vergleichsweise neue Module wie Ventilinseln (auch wenn die ersten schon vor zehn Jahren eingesetzt wurden) und die Busanbindung. Solche Entwicklungen erleichtern andererseits umfassende Diagnosemöglichkeiten, die von den Maschinenherstellern auch gefordert werden. Kurt Perl von Kettner wünscht sich beispielsweise eine Verschleißkontrolle, obwohl er davon ausgeht, „dass selbst bei ölfreiem Betrieb keine Probleme bei der Standfestigkeit zu erwarten sind“. Der Endkunde wolle wissen, wann Zylinder gewechselt werden müssen.

Unilever und Nestle arbeiten mit solchen TPM-Systemen (Total Productive Maintenance) und versuchen, Komponenten und Bauteile in Verpackungsmaschinen rechtzeitig vor einem Ausfall auszutauschen. „Schneller sein als der Stillstand“ ist hier die Devise. In diese Richtung weist eine Entwicklung, die von der Bosch Rexroth AG, Stuttgart, auf der vergangenen Hannover Messe vorgestellt wurde. Das Filterelement der pneumatischen Aufbereitungseinheit zeigt an, wenn 80 % der Aufnahmekapazität erreicht sind. So kann ein Wechsel rechtzeitig eingeplant und vorgenommen werden.

In der Diskussion ist auch das Thema Ferndiagnose, die per Telefon schon lange praktiziert wird. Vom Web erwartet Gerhard Schubert einen Schub: „Das Internet wird wohl das Diagnosemedium der Zukunft werden.“ Die Maschinen aus seinem Haus sind folgerichtig schon heute mit Internet-Anschluss ausgerüstet. Und ein Rundgang auf der Düsseldorfer Fachmesse Interpack im April wird zeigen, dass sie bei weitem nicht die einzigen mit einem solchen Feature sind.