Sensoroplossingen voor het afvullen van dranken
Drankafvulinstallaties vullen glazen flessen, blikjes en PET-flessen verregaand geautomatiseerd en met een indrukwekkende snelheid. Naast een hoge doorvoercapaciteit zijn betrouwbaarheid en maximale systeembeschikbaarheid essentiële factoren voor een efficiënt productieproces. Als marktleider op het gebied van sensortechnologie voor het afvullen van dranken bieden wij op maat gemaakte oplossingen voor alle toepassingen in de procesketen – van het afvullen, het etiketteren en verpakken tot het palletiseren en verzenden.
Het afvullen van dranken stelt de hoogste eisen aan de gebruikte sensortechnologie. Een grote verscheidenheid aan verpakkingstypen moet betrouwbaar worden gedetecteerd en verwerkt. Dit vereist speciaal geoptimaliseerde sensoroplossingen met zeer korte reactietijden die doorzichtige objecten betrouwbaar kunnen detecteren en op betrouwbare wijze onderscheid kunnen maken tussen gevulde en lege verpakkingen.
Sensoren in het afvulproces
Er is een breed scala aan optimaal op maat gemaakte sensoroplossingen beschikbaar om aan de uiteenlopende eisen van het afvullen van dranken te voldoen. Betrouwbare detectie van transparante media is met name afhankelijk van een hoge detectienauwkeurigheid. Een geïntegreerde trackingfunctie compenseert mogelijke vervuiling van de optiek en draagt zo bij aan een hogere systeembeschikbaarheid.
Onze sensoroplossingen worden gedurende het gehele afvulproces ingezet – van het afvulproces , flessentransport en kwaliteitsborging tot veiligheidstoepassingen. Het volgende diagram biedt een overzicht van de afzonderlijke processtappen.
Klik op de genummerde toepassingen voor meer informatie over de betreffende sensoroplossingen.
Toepassingsgebieden bij het afvullen van dranken
Het gehele afvulproces omvat een grote verscheidenheid aan sensortoepassingen, die kunnen worden ingedeeld in de gebieden afvullen, flessentransport, kwaliteitsborging en veiligheid.
Casestudy’s uit de drankenindustrie
Toepassingen bij het afvullen van dranken
PET-voorvorm detectie
Vereiste:
In afvulinstallaties voor kunststofflessen worden PET-flessen geblazen van preforms. Hiervoor moet de transparante preform op de toevoer naar de strekblaasmachine worden herkend.
Oplossing:
Die reflectorfotocellen uit de serie 25C, 55C en 18B series met autocollimatie herkennen transparante objecten betrouwbaar. Ze zijn zeer geschikt voor detectietaken bij strekblaasmachines, omdat ze temperatuurschommelingen en vervuilingen kunnen compenseren.
> Meer informatie over retro-reflecterende foto-elektrische sensoren
PET-flessen detectie
Vereiste:
Nadat de preform is verhit en in vorm is geblazen, moet de nu zeer dunne en hoogtransparante PET-fles met een extreem hoge betrouwbaarheid worden herkend door de sensor. Alleen zo kan een storingsvrij bedrijf van de strekblaasmachine worden gewaarborgd.
Oplossing:
De reflector fotocellen 55C en 18B met polarisatiefilter zijn speciaal ontwikkeld voor de herkenning van hoogtransparante flessen. Een temperatuur- en vervuilingscompensatie compenseert omgevingsinvloeden. Zo maakt u een langdurig gebruik van de machine zonder ongepland onderhoud mogelijk.
> Meer informatie over retro-reflecterende foto-elektrische sensoren
Flessendetectie in de overdrachtsster
Vereiste:
Het vullen van flessen wordt gekenmerkt door zeer hoge snelheden. Voor een soepel proces moet er vóór het vullen voor gezorgd worden dat alle posities van de transferster bezet zijn door flessen.
Oplossing:
De lichttaster 55C met achtergrondonderdrukking herkent flessen bij het afvullen betrouwbaar en zonder reflector. De ECOLAB-certificering en de uitgebreide LEUZE reinigingsmiddel-duurtest CleanProof+, waarborgen de functionaliteit van de sensor in natte zones en bij intensieve reinigingsprocessen.
Vulniveauherkenning bij het afvullen
Vereiste:
In een vulmachine wordt water afgevuld in reservoirs. Het vulniveau moet bij alle reservoirs exact even hoog zijn en er moet worden voorkomen dat een reservoir niet voldoende wordt gevuld.
Oplossing:
De zender-ontvanger systemen LS / LE55CI.H2O, zijn ontwikkeld voor herkenning van waterige vloeistoffen en voor vulhoogtecontrole. Het zender-ontvanger systeem van de RVS-serie 55C in Wash-Down-design heeft een hoge doorstralingscapaciteit en kan ook bij niet transparante reservoirs en reservoirs met kunststofetiketten worden toegepast.
Toepassingen bij het transport van flessen
Detectie van uitstekende delen bij de flessenwasmachine
Vereiste:
Statiegeldflessen worden via een massatransport naar de flesreinigingsmachine getransporteerd en daar onderverdeeld in lanen. Via een grijpersysteem worden ze daarna automatisch in de reinigingscellen gelegd. Sensoren worden gebruikt om mogelijke botsingen of "opspringende" flessen te herkennen.
Oplossing:
De reflector fotocellen uit de 46C-serie, in een kunststof behuizing met beschermingsklasse IP 69K, zijn voor deze toepassing ontworpen met een hoge functionele reserve. De bijzondere lichtvlekgeometrie reageert alleen op flessen en niet op spatten, en waarborgt zo een hoge beschikbaarheid.
> Meer informatie over retro-reflecterende foto-elektrische sensoren
Onderscheid maken tussen gevulde flessen
Vereiste:
Na het vulproces moeten lege flessen worden gedetecteerd, voor het herkennen van lekkages bij PET-flessen of glazen flessen. Dit is met name uitdagend als een heldere vloeistof aanwezig is in een niet transparant reservoir.
Oplossing:
Het zender-ontvanger systeem LS / 55CI.H2O is ontwikkeld met een hiervoor optimale golflengte voor de herkenning van waterige vloeistoffen in transparante of ondoorzichtige reservoirs. De reinigings- en omgevingseisen zijn bij het afvullen hoog, daarom zijn de sensoren uitgevoerd in RVS-behuizingen met beschermingsgraad IP 69K.
Flesdetectie tijdens transport
Vereiste:
Voor het verdere afvulproces moeten de flessen onderling op de juiste afstand worden geplaatst, zodat het botsen van flessen en dus geluidsbelasting wordt voorkomen. Op het transporttraject bevinden zich korte transportgedeelten, waar de sensoren de positie van de transparante flessen herkennen.
Oplossing:
De reflector fotocellen 18B en 55C zorgen met een gerichte lichtvlek en autocollimatie (voor herkenning van signaalverschillen) voor een langdurig storingsvrij bedrijf.
> Meer informatie over retro-reflecterende foto-elektrische sensoren
Vulgraadherkenning in massatransport
Vereiste:
Reservoirs worden in de massastroom op transportbanden naar het volgende station getransporteerd. Voor een continue doorstroming moet de vullingsgraad worden bewaakt. Voor het betrouwbaar herkennen van verschillende reservoirgrootten en vormen, is een sensor met een groot detectiebereik vereist.
Oplossing:
De robuuste en ongevoelige ultrasoon-tasters HTU 318, resp. HTU 418 in metalen of kunststof behuizingen met een grote detectiebundel, evenals een of twee onafhankelijk via IO-Link instelbare schakelpunten, zijn zeer geschikt voor wisselende reservoirformaten of -kleuren.
Positieherkenning in massastroom
Vereiste:
Om verstoringen in de massastroom te detecteren, kan van bovenaf een uniform profiel van de oppervlakken worden gecreëerd. Tussenruimten, bijv. door omgevallen blikjes, moeten betrouwbaar worden herkend.
Oplossing:
Het lichtscherm CML 700 in V-plaatsing is ontwikkeld voor het opmeten van doorlopend bewegende objecten en herkent storingen over de gehele meetbreedte. Omdat foutlocaties geen licht van de zender naar de ontvanger reflecteren, herkent de sensor deze direct. Er zijn verschillende interfaces beschikbaar.
Laancontrole tijdens de vorming van omverpakkingen
Vereiste:
Voor correcte laancontrole in de toevoer voor de vorming van omverpakkingen, moeten tussenruimten worden vermeden. Daartoe worden de verpakkingen in lanen opgesteld en op de juiste punten tegengehouden. Als er een tussenruimte ontstaat, moet deze worden herkend en via de transportbandbesturing worden verholpen.
Oplossing:
Mechanische beugels in combinatie met sensoren voor eindpositieherkenning vormen hierbij een eenvoudige oplossing. Via metalen hoekprofielen op de kunststofbeugels, kan de eindpositie worden herkend met een inductieve sensor IS D18 of IS 218 in een behuizing van metaal of RVS.
Positiecontrole in explosiegevaarlijke omgevingen
Vereiste:
Bij het afvullen van explosiegevaarlijke materialen, zoals licht vluchtige stoffen of stofvormige media, moeten bijzonder beschermde sensoren worden gebruikt. Optische sensoren hebben in risicozones een ATEX-certificering nodig.
Oplossing:
De reflector fotocel PRK 55 Ex in combinatie met een reflector, is een betrouwbare oplossing voor positieherkenning in explosiegevaarlijke zones. Sensoren uit de serie 55 Ex zijn geschikt voor omgevingen met Ex-zone 2 (gas), resp. 22 (stof).
Toepassingen voor kwaliteitscontrole
Aanwezigheidscontrole van doppen of kroonkurken
Vereiste:
Na het vulproces worden de flessen automatisch afgesloten met draaidoppen of kroonkurken. Voor een continu productieproces moet de aanwezigheid van de sluitingen in de toevoer worden gecontroleerd. Hiervoor kan niet altijd een reflector worden gemonteerd.
Oplossing:
Aanwezigheidsdetectie kan worden gerealiseerd met behulp van de reflector fotocellen 3C. Kan geen reflector worden gemonteerd, is een lichttaster met een lange lichtvlek HT 3C.HL geschikt voor onderbroken en onregelmatige objecten. Voor de detectie van kroonkurken kan als alternatief een Iinductieve sensor IS 200 worden toegepast.
Dekseltoevoer
Vereiste:
In afvul- en sluitmachines moeten in de doptoevoer individuele sluitingen op weg naar de sluitmachine betrouwbaar worden herkend.
Oplossing:
De vorkfotocellen GS 04B en GS 08B zijn zeer geschikt voor de detectie van kleine onderdelen. Omdat zender en ontvanger zich in één apparaat bevinden, kan de compacte oplossing eenvoudig en zonder afstelinspanningen worden geïntegreerd. De sensoren worden dwars op de toevoer gepositioneerd. Zo onderbreekt elke sluiting de lichtstraal.
Sluitingcontrole
Vereiste:
Na het afsluiten van de flessen wordt het goed vastzitten van de doppen in een teststation gecontroleerd. Alleen goed vastzittende doppen zorgen voor een volledig correcte afsluiting van de fles.
Oplossing:
Met zijn uitgebreide toolset kan de IVS 1000i Simple Vision-sensor vaststellen of de flessendop correct is afgesloten. Een gebruikersvriendelijke, grafische interface zorgt voor het snel instellen en een wrijvingsloos gebruik van de sensor.
Herkenning van posities
Vereiste:
Bij de snelle processen bij het afvullen van dranken is een zeer nauwkeurige herkenning van reservoirs belangrijk. Bij inspectiemachines moet de camera positienauwkeurig worden getriggerd. Hiervoor zijn sensoren met korte aanspreektijden en een scherpe, uitgelijnde lichtvlek noodzakelijk.
Oplossing:
Reflector fotocellen met laserlicht uit de 3CL-serie in kunststof behuizingen of de 55CL- en 18B-serie in metalen behuizingen maken nauwkeurige triggering met een zeer klein rooster mogelijk.
Toepassingen op het gebied van arbeidsveiligheid
Beveiliging van gevaarlijke punten bij de flesreiniging
Vereiste:
Machineopeningen zorgen voor een goede toegankelijkheid van de installatie. De gevaarlijke punten moeten tijdens bedrijf worden beveiligd met optische beschermingsinrichtingen. Dit is zelfs van toepassing in ruwe omgevingen, bijvoorbeeld bij flesreinigingsmachines.
Oplossing:
De veiligheidslichtschermen MLC 500 zijn een flexibele oplossing voor beveiliging van machineopeningen. Ze zijn verkrijgbaar met een resolutie van 14 mm en met een lengte van de veiligheidszone tot 3.000 mm. Voor veeleisende omgevingen zijn de varianten met de beschermingsgraad IP 69K in een ingekapselde beschermingsbuis geschikt.
Bewaking van deuren en luiken
Vereiste:
Bij machines zijn vaak deuren of luiken vereist, bijvoorbeeld voor het wisselen van verbruiksmaterialen of voor de reiniging van de machine. Deze moeten tijdens bedrijf gesloten zijn. Voor het vermijden van gevaren, moet de sluittoestand veiligheidstechnisch worden bewaakt.
Oplossing:
De magneetgecodeerde veiligheidsnaderingssensoren MC 300 bewaken deuren en luiken. Dankzij hun omsloten ontwerp en contactloze werking zijn ze bij uitstek geschikt voor gebruik in ruwe en vochtige omgevingen. Met hun hoekige en cilindrische bouwvormen, kunnen de apparaten bovendien eenvoudig worden geïntegreerd.
Beveiliging van werkpunten
Vereiste:
In een reinigingsinstallatie voor vaten en fusten zijn er toegangen voor handmatige ingrepen. Voor beveiliging van het gevaarlijke punt zijn veiligheidssensoren met een hoge IP-beschermingsgraad vereist.
Oplossing:
De veiligheidslichtschermen MLC 500-IP beveiligen gevaarlijke punten in hygiënegevoelige zones en hebben de hoogste beschermingsgraad IP 69K. Hiervoor zijn de lichtschermen voorgemonteerd in een transparante en ingekapselde buis. Verschillende resoluties en lengten van de veiligheidszone bieden de optimale aanpassingen voor de toepassing.
Bijzondere uitdagingen bij het afvullen van dranken
Het afvullen van dranken stelt de hoogste eisen aan de gebruikte sensortechnologie. Een grote verscheidenheid aan verpakkingstypen moet betrouwbaar worden gedetecteerd en verwerkt. Zachte verpakkingen van papier-folie-composieten, halfdoorzichtige en gekleurde PET-flessen, waarvan sommige direct vóór de afvullijn worden vervaardigd, evenals herbruikbare flessen van transparant of gekleurd glas, vaten en jerrycans. Met name herbruikbare glazen flessen en vaten ondergaan aanvullende reinigingsprocessen om etiketten en resten te verwijderen voordat ze opnieuw worden gebruikt.
Na het reinigen volgen verdere processtappen, zoals het sorteren op grootte en formaat, evenals een visuele inspectie van de verpakkingen.
Hoge transportsnelheden, trillingen en schommelende temperaturen tijdens de productie en reiniging mogen de betrouwbaarheid van de detectie niet beïnvloeden. Tegelijkertijd vereisen moderne productieconcepten snelle recept- en formaatwisselingen. Om deze reden worden sensorvarianten met IO-Link steeds vaker gebruikt, aangezien deze flexibele parametrering, eenvoudige diagnostiek en snelle omschakelingen mogelijk maken.
Toepassingen waarbij regelmatig reinigingsprocessen plaatsvinden en temperatuurschommelingen optreden, vereisen een hoge bestendigheid tegen reinigingsmiddelen en een robuust, hygiënisch ontwerp. Deze sensoroplossingen voldoen aan de bovengenoemde eisen en zijn bij uitstek geschikt voor toepassingen waarbij zowel betrouwbare detectie als een hoge duurzaamheid essentieel zijn.
Het detecteren van waterige vloeistoffen in een grote verscheidenheid aan verpakkingen vereist betrouwbare detectie, zelfs onder veeleisende productie- en reinigingsomstandigheden. Speciale zender-ontvanger systemen maken voor dit doel een betrouwbare detectie van waterige vloeistoffen mogelijk. De compacte roestvrijstalen sensoren voldoen aan de hoge beschermingsgraad IP69K en beschikken over ECOLAB-certificering, waardoor ze zelfs onder veeleisende reinigings- en productieomstandigheden op lange termijn bestand zijn.
