Verpackungstechnik Wiegen und zählen mit einer Mehrkopfwaage

Autor / Redakteur: Herbert Hahnenkamp / Dipl.-Betriebswirt (FH) Bernd Maienschein

Zum Portfolio von WLC Würth-Logistik, einem Logistikdienstleister der Würth-Gruppe, gehören automatische Verpackungsprozesse. Mit einer Mehrkopfwaage von Ishida wurde die Abfüllung von Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben beschleunigt und flexibilisiert. Die Eisenwaren gelangen mit Hochleistung gewichtsgenau und mit passenden Stückzahlen in die Kartonschachteln.

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Vibrierende Rinnen befördern die Schrauben zu den Schalen der Mehrkopfwaage.
Vibrierende Rinnen befördern die Schrauben zu den Schalen der Mehrkopfwaage.
(Bild: WLC)

Die Befestigungsmaterialien der Würth-Gruppe genießen im Handwerk und in der Industrie einen exzellenten Ruf. Mit der Distribution der Produkte ist WLC Würth-Logistik betraut. Das Tochterunternehmen erledigt neben den logistischen Kernleistungen auch produktionsnahe Dienste wie die Primärverpackung einer Vielzahl von Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben. Am Standort Adelsheim werden mehr als 1000 verschiedene Produkte in Kartonagen abgefüllt. Das Spektrum umfasst derzeit acht verschiedene Verpackungseinheiten mit Füllgewichten von 40 bis 4500 g und Inhalten von 50 bis 1000 Stück.

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Als zentrales Element der Verpackungslinie bei WLC Würth-Logistik fungierte bereits seit Ende der 80er-Jahre eine Mehrkopfwaage des Herstellers Ishida. Obwohl der „Oldtimer“ tadellos funktionierte, konnte zuletzt die Ersatzteilversorgung nicht mehr gewährleistet werden. Durch die Investition in eine moderne Mehrkopfwaage wollte der Logistikdienstleister darüber hinaus dem Trend zu kleinen Verpackungsformaten gerecht werden, denn dafür reichte die Genauigkeit der vorhandenen Waage nicht aus. Schnell war klar, dass auch die neue Verpackungslösung von Ishida stammen sollte. „Ausschlaggebend waren die tollen Erfahrungen mit der alten Mehrkopfwaage, die über Jahrzehnte im Dauereinsatz zuverlässig arbeitete“, erläutert Ingo Frank, Leiter Betriebstechnik bei WLC Würth-Logistik.

Eine Mehrkopfwaage extra für Hardware

Zum Nachfolger auserkoren wurde eine Mehrkopfwaage der erst 2017 auf den Markt gebrachten Baureihe Ishida CCW-RVE. Die 14-köpfige Waage eignet sich ideal für die Anwendung. Sämtliche Kontaktflächen der Maschine sind verstärkt, um den stahlharten Würth-Produkten dauerhaft standzuhalten. Außerdem verhindern Kunststoffbeschichtungen der produktführenden Komponenten, dass sehr kleine und leichte Artikel unkontrolliert durch die Waage springen. Auch für die Automatisierung anspruchsvolle Produkte, wie kleine Muttern oder Unterlegscheiben, können daher effizient verarbeitet werden. Die Kunststoffeinlagen wirken zudem lärmdämmend. Ein weiteres Merkmal der Waage ist die absolut glatte und geschlossene Gestaltung der Flächen, damit beispielsweise spitze Holzschrauben nicht stecken bleiben oder verhaken.

Richtiges Gewicht und passende Stückzahl

Anlässlich einer generellen Überholung der Verpackungslinie im Frühjahr 2018 erfolgte die Installation der Mehrkopfwaage CCW-RVE. Ebenfalls von Ishida beigesteuert wurde die einbahnige Zuführung der Kartonschachteln über ein Transportband mit Staumelder und Vereinzelung. Schon nach zwei Wochen war die Anlage störungsfrei im regulären Betrieb. Die zu verwiegenden Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben werden als offene Rohware in großen Behältern an der Verpackungslinie bereitgestellt. Ein Lastenaufzug befördert die Behälter in die Höhe und die Produkte werden auf ein Förderband geschüttet. Von dort gelangen die Eisenwaren durch einen Trichter auf den Verteilteller der Waage. Ein Sensor unterhalb des Tellers reguliert die Zufuhrmenge und vibrierende Rinnen befördern die Produkte zu den Schalen. Letztere haben doppelt öffnende und dicht schließende Türen, damit die mitunter sehr kleinen Produkte nicht durchrutschen können. Ein Mikroprozessor berechnet dann in Sekundenbruchteilen die Teilmengenkombination, welche dem Zielgewicht am nächsten kommt. Darüber hinaus verfügt die Waage über eine Zählfunktion. Ausgehend vom durchschnittlichen Einzelstückgewicht der Produkte kann die Software gleichzeitig die in den Verpackungen verlangte Stückzahl erzeugen.

Die präzise dosierten und stückgenauen Eisenwaren werden anschließend direkt in die Kartonagen abgefüllt. Im Auslauftrichter der Mehrkopfwaage verhindern Leitbleche ein zeitraubendes Kreiseln der Produkte. Die darunter befindliche Verteileinheit wurde von Ishida für die Anwendung maßgeschneidert. Mittels eines Senk-Schwenktrichters mit Rüttelung werden die Produktmengen in jeweils zwei Verpackungen zugleich abgeworfen. Passend für die unterschiedlichen Produkteigenschaften kann die Verteileinheit mit sieben verschiedenen Trichtersätzen versehen werden.

Leistung plus 20 %

WLC Würth-Logistik nutzt die neue Mehrkopfwaage CCW-RVE im Zweischichtbetrieb und sämtliche Zielvorgaben werden erfüllt. Typischerweise erreicht die Waage eine Geschwindigkeit von 45 Verpackungen pro Minute, in der Spitze können sogar bis zu 60 Schachteln befüllt werden. „Maximal schaffen wir bis zu 22.000 Verpackungen pro Schicht. Das entspricht einer Leistungssteigerung von annähernd 20 % gegenüber der Vorgängeranlage“, informiert Ingo Frank, Leiter Betriebstechnik. Trotz Hochgeschwindigkeit bleibt die Genauigkeit keineswegs auf der Strecke, denn die Überfüllung beträgt weniger als 1 %. Als weiteren Vorteil nennt Ingo Frank die höhere Flexibilität. Die neue Mehrkopfwaage bietet viel mehr Möglichkeiten hinsichtlich der Verpackungsformate und die häufig anfallenden Produktwechsel lassen sich blitzschnell erledigen über den Abruf von 1000 hinterlegten Voreinstellungen per Knopfdruck.

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Metallstaub erfordert regelmäßige Nassreinigungen

WLC Würth-Logistik profitiert weiterhin von der reinigungsfreundlichen Bauweise der Mehrkopfwaage CCW-RVE. Bei der Verwiegung der Eisenwaren setzt sich Metallstaub auf den Kontaktflächen ab und der schmierige Schmutzfilm kann die Produkte magnetisieren. Aus diesem Grund werden regelmäßig gründliche Nassreinigungen durchgeführt. Dazu können alle produktführenden Komponenten werkzeuglos aus- und eingebaut werden, was die Säuberung binnen 30 Minuten ermöglicht. Die Konstruktion gemäß Schutzart IP54 erlaubt das Abwaschen mit Spritzwasser. Dank der schnellen Reinigung sowie der intuitiven Bedienung der Waage ist eine hohe Verfügbarkeit gewährleistet.

Produktivität von 97 %

Für WLC Würth-Logistik macht sich die neue Verpackungslösung bezahlt. „Das ganze Konzept mit der Ishida-Mehrkopfwaage ist gut und funktioniert. Unsere Produktivität liegt bei 97 %, ein sehr guter Wert“, resümiert Ingo Frank. Für die Amortisierung der Investition kalkuliert das Unternehmen mit einer Zeitspanne von maximal fünf Jahren.

Bereit für die Smart Factory

Darüber hinaus eröffnet die neue Mehrkopfwaage für WLC Würth-Logistik noch weitere Möglichkeiten der Prozessoptimierung. Das Modell CCW-RVE ist kompatibel mit Industrie-4.0-Technologie. Über die webbasierte Software Sentinel lässt sich die entsprechend vorkonfigurierte Waage zur Leistungsüberwachung direkt mit dem Ishida-Service verbinden. Dort können die Produktionsdaten in Echtzeit erfasst und ausgewertet werden. Tägliche Berichte informieren dann über Trendwerte, Losangaben und Statistiken. Störungen oder Leistungsabfälle werden frühzeitig erkannt und per Ferneingriff behoben. ■

* Herbert Hahnenkamp ist Geschäftsführer bei der Ishida GmbH in 74523 Schwäbisch Hall, Tel. (07 91) 94 51 60, herbert.hahnenkamp@ishida.de

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