Smarte Automatisierung in der Champagner Produktion
Champagner, der berühmte Schaumwein aus der Region Champagne in Frankreich, gilt als besonders gut schmeckend und hochwertig. Da jeder Tropfen wertvoll ist und nicht verschwendet werden darf, vertrauen Champagnerhersteller ihre Produktions- und Abfüllprozesse zuverlässigen, modernen und hochautomatisierten Maschinen an. PERRIER Bottling Machines ist einer der bekanntesten Maschinenhersteller unter den Champagnerproduzenten. In diesem Artikel erklärt Stephane Chambon, Automation Manager bei PERRIER, wie Positionssensoren von Temposonics die Steuerung von Abfüllmaschinen optimieren.
Die Entstehungsgeschichte PERRIERs startete 1962 als Rene Perrier seine erste Rotationsmaschine für einen französischen
Getränkehersteller entwickelte. Es handelte sich um ein mechanisches Flaschendrehgerät, dass das Umdrehen der Flaschen mithilfe eines einzigartigen Handhabungssystems mit mechanischen Flaschengreifern bewerkstelligte. Obwohl die Maschine zur Homogenisierung von Limonade gedacht war, kristallisierte sich heraus, dass der einzigartige Mechanismus auch optimal für die Herstellung des Champagners genutzt werden konnte. Die Champagnerindustrie wurde so unverhofft der Hauptmarkt von PERRIER.
Maschinen von PERRIER sind in der Herstellung fast jeden Flaschenproduktes in Frankreich involviert und somit aus dem Getränkeherstellermarkt kaum wegzudenken. Allein diese Tatsache zeigt die Bandbreite der Nutzungsmöglichkeiten des Produktportfolios. Der Kontakt und die Kommunikation mit den Kunden ist PERRIER besonders wichtig. Die Systeme werden nach den Vorstellungen der Kunden designt und dementsprechend konstruiert. „Wir bauen für unsere Kunden maßgeschneiderte Maschinen, daher ist jede einzelne ein Unikat“ so Frau Bouchardon. Ein Monobloc-System beispielsweise füllt und setzt die Verschlüsse auf die Flaschen. „Unsere kleineren Maschinen schaffen 6.000 bis 8.000 Flaschen die Stunde. Die größeren hingegen können sogar 25.000 bis 30.000 Flaschen die Stunde bearbeiten. Das sind umgerechnet 500 pro Minute. Es kommt immer auf die Wünsche unserer Kunden an. Nach diesen richten wir uns beim Konstruieren der Maschine“ erklärt Herr Chambon. Eine weitere Besonderheit der Monobloc-Systeme ist, dass sie selbst das flüssige Spülmedium
auffangen, filtern und wiederverwenden.
Das abgebildete Monobloc-System ist für die Abfüllung und Verschließung von bis zu 12.000 Flaschen konzipiert und bewegt sich somit im mittelgroßen Segment der PERRIER Maschinen. Hier sorgen insgesamt fünf lineare Positionssensoren der Temposonics® E-Serie, Modell EH, mit analogem Ausgang für hochpräzise Arbeitsabläufe. Die absoluten Wegaufnehmer von Temposonics® basieren auf der firmeneigenen magnetostriktiven Technologie und erfassen Positionen zuverlässig und kontaktlos. Eine kontaktlose Messung bedeutet keinen mechanischen Verschleiß des Sensors. Deshalb haben Temposonics®
Sensoren, verglichen mit anderen Technologien, eine deutlich längere Lebensdauer. „Anfangs haben wir in unsere Maschinen Potentiometer eingebaut, die, durch die mechanische Abnutzung, regelmäßig ausgetauscht werden mussten. Solche Ausfälle haben wir seit der Nutzung der Temposonics® Sensoren nicht mehr.“ Das Modell EH der E-Serie mit Edelstahlgehäuse ist durch seine Stabbauweise optimal für den Einbau in Zylindern geeignet. Wie sorgen die Messwertgeber nun für hochpräzise Abläufe? Ein Sensor befindet sich an der Außenseite des Systems und misst dort die Höhe der Flasche. Durch die gewonnene
Information werden das Abfüll- und das Verschlusskarussell mithilfe der, dort verbauten, Wegaufnehmer vollautomatisch auf die richtige Höhe positioniert. Das Monobloc-System verfügt über zwei Tanks. In einem der Behälter befindet sich der Champagner und in dem anderen das flüssige Spülmedium. Die Sensoren sind innerhalb eines Zylinders
in den Tanks verbaut und kommen somit nicht in Kontakt mit dem Tankinhalt. Mithilfe eines Schwimmers, der mit einem Magnet versehen ist, wird der genaue Füllstand ermittelt. Da der Inhalt der Tanks verschiedene Dichten aufweist, muss für jede Flüssigkeit der richtige Schwimmer gewählt werden.
Die schnelle Bearbeitung der hohen Anzahl an Flaschen, setzt die Sensoren enormen Schocks und Vibrationen aus. „Bei 12.000 befüllten und verschlossenen Flaschen die Stunde sind die Karussells hohen Belastungen ausgesetzt, da sie sich schnell und ruckartig bewegen.“ erklärt Herr Chambon. Temposonics® Positionssensoren sind sehr robust und arbeiten selbst in rauen Umgebungen, wie einem Monobloc- System unter voller Auslastung, fehlerfrei und hochpräzise. Die Installation in die Maschine erfolgt schnell und einfach. Eine zusätzliche Kalibrierung des Sensors ist nicht nötig. „Seit der Verwendung der linearen Positionssensoren von Temposonics® stellen sich unsere Karussells voll automatisch und hochpräzise ein. Unsere Maschinen sind somit effizienter, kosteneffektiver und nachhaltiger geworden. Es geht kein Tropfen Champagner mehr verloren“ schwärmt Herr Chambon.