Industriell gefertigte Lebensmittel stellen hohe Ansprüche an die Maschinen und Anlagen, auf denen sie produziert werden. Die Produktvielfalt erfordert hohe Intelligenz in der Maschine. Die Firma König in Dinkelsbühl baut Klein-gebäckanlagen für die Lebensmittelindustrie. Eine besondere Herausfor-derung war für das Unternehmen die Entwicklung einer Schneidemaschine für Maultaschen – kleine Hüllen oder Taschen aus Nudelteig, die vegetarisch, mit Fisch oder Brät gefüllt werden. Der zubereitete Teig für die Maultaschen kommt aus einem Extruder. In einem Walzwerk wird dieser zu einem Teigband mit  typischerweise 600 oder 800 mm Breite gewalzt. Anschließend wird dieses Band mit Scheibenmessern in Stränge geschnitten, auf welche dann die Füllung mittig aufgetragen wird. Bei Produktionsstart werden die gefüllten Stränge manuell in die Falteinrichtung eingefädelt, danach läuft der Prozess automatisch. Das Abschneiden und Verschließen der einzelnen Maultaschen sind die von der Firma König realisierten Prozessschritte, die mit der Übergabe an den automatisierten Kocher enden. 

Messer und Band synchronisieren

Auch bei 15 m Bandgeschwindigkeit in der Minute muss die Schneidbrücke aufsetzen, vorfahren, wieder abheben, zurückfahren und erneut aufsynchronisieren. 

© SEW-Eurodrive

In der Schneidemaschine eingebaut ist ein neu entwickeltes Werkzeug, welches das Schneiden und Verschließen der Teigtaschen in einem Arbeitsgang aus-führt. Diese Messer sind aus Edelstahl gefertigt und werden je nach Anwen-dungsfall beschichtet, um ein Anhaften des zu schneidenden Produktes zu verhindern. Die Werkzeuggeometrie verhindert zudem, dass die Füllung beim Verschließen der Teigtaschen austritt, denn in einem solchen Fall könnte es zu einem Anlagenstillstand kommen. Die Maschine schneidet so genau, dass Füllmenge und die Schnittlänge exakt aufeinander abgestimmt werden können. 
Das Abschneiden ist diffizil, denn wenn das Messer in den Maultaschenteig eintaucht, darf kein Vorschub erfolgen. Die Herausforderung besteht darin, den mitlaufenden Schlitten auf die Geschwindigkeit des Transportbandes zu synchronisieren. 
Diese Bewegung wird durch einen Servolinearmotor SL2 von SEW-Eurodrive 
ausgeführt.

Synchronisieren der einzelnen Antriebe

Die erste Generation des Maultaschen-schneiders wurde als Sondermaschine gebaut. Hier kam der Applikations-umrichter Movidrive mit der integrierten Positionier- und Ablaufsteuerung IPOS zum Einsatz. Die Bewegungskoor-dination der einzelnen Antriebe war mittels elektronischer Kurvenscheibe achsnah in den Umrichtern realisiert. Als Master fungierte dabei ein Asynchron-motor mit externem Drehgeber, der das Förderband für den Teigtransport antreibt.

Die Bandantriebe bilden ein eigenes Maschinenmodul, um die kundenspezifischen Gegebenheiten für die Anbindung der nachgelagerten Maschinen über Transportbänder flexibel anpassen zu können. Hierzu werden die Movitrac-LTE-B-Umrichter (untere Reihe) über ein Feldbus-Gateway in die Netzwerk-Topologie der Hauptsteuerung eingebunden.

© SEW-Eurodrive

Die zweite Maschinengeneration verfügt nun über eine zentral gesteuerte Bewegungskoordination mit einem modularen Hardware-Aufbau. Basis für das Maschinenmodul ‚Synchron Schneiden‘ ist ein Mehrachs-Servo-System bestehend aus der Motion-Control-Steuerung Movi-PLC Power und einem Achsverbund aus drei Servo-reglern Moviaxis, die über Ethercat im Millisekunden-Raster zeitsynchron angesteuert werden. Für die Übertra-gung der produktspezifischen Vorgaben wie Schnittlänge, Schnitthöhe und Schnittgeschwindigkeit agiert der SEW-Motion-Controller selbst als Feldbus-Teilnehmer im Kommunikationsnetzwerk der Maschinensteuerung. 
Antriebsseitig beinhaltet das Maschinenmodul einen Servomotor für den Vorschub des Teigbands, einen Servomotor für den Kurbelantrieb, der die Hubbewegung des Schneidmessers ausführt, sowie den Linearantrieb SL2, der das Schneidmesser synchron zum Transportband führt.