Linearfeeder: Produktzufuhr Pulver-Abfüllmaschine

JulianC

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Hallo zusammen,

ich bastle gerade an einem kleinen Projekt: Ich möchte mir eine eigene kompakte Abfüllanlage für schüttfähige Rohstoffe bauen, die über ein gravimetrisches Feedback dosiert. Ich halte den grundsätzlichen Aufbau einer solchen Maschine für nicht sonderlich schwer und möchte das Rad auch nicht neu erfinden, solche Maschinen existieren ja schon lange und von vielen Herstellern. Auch gibt es mittlerweile brauchbare Asia-Importe (siehe Bild). Ich bin ET-Student und will das Ganze vor allem nutzen, um meine Fähigkeiten auszubauen und Spaß zu haben. Dennoch erhoffe ich mir einige Vorteile, wie zum Beispiel die sehr spezifische Anpassung des HMI.

Die Steuerung habe ich schon festgelegt (S7-1200), für den Wägekopf habe ich mir ebenfalls schon ein Konzept überlegt und die Komponenten (Wägezelle + Transmitter) hier. Den Aufbau möchte ich zunächst mit Alu-Extrusion umsetzen, später evtl. selbst schweißen.

Aktuell hänge ich am Thema Linear-Feeder für die steuerbare Produktzufuhr. Die Anlage soll möglichst flexibel sein: feines Pulver, kristalline Stoffe, Pastillen, Flocken und auch mal Trockenfrüchte sollen verarbeitet werden können. Daher halte ich eine Vibrationszufuhr für sinnvoll.

Mein Problem: Die Antriebe + Steuerungen schlagen ziemlich ins Budget, und ich tue mir schwer, einen Überblick über Hersteller und realistische Preise zu bekommen. Klar, es gibt günstige Asia-Importe solcher Antriebe, aber ich würde gerne auf Bauteile setzen, bei denen mit einer langfristigen Verfügbarkeit zu rechnen ist und mir auch das Leben bei der Risikoanalyse und CE-Erklärung nicht schwerer machen als nötig. Ich würde mich freuen, wenn jemand hier aus Erfahrung berichten oder Hersteller empfehlen kann, die preislich fair und brauchbar sind. Auch für alternative Zuführkonzepte bin ich offen.

Eine Idee war, einen Körperschallwandler aus der Audiotechnik zu nutzen und diesen im Resonanzbereich der Rinne zu betreiben. Hier stellt sich mir jedoch die Frage nach der Haltbarkeit. Zumal die Bewegung der Rinne deutlich weniger gerichtet wäre. Auch eine entsprechende Audioendstufe in schaltschranktauglicher Ausführung zu finden, ist nicht so einfach.

Gleiches gilt für einen Unwucht-Vibrationsmotor. Hier stelle ich mir die Steuerung jedoch noch unpräziser vor.

Eine Möglichkeit wäre natürlich noch, das Ganze komplett selber aus einem E-Magnet zu bauen und dann per Phasenanschitt zu steuern.

Hat hier jemand Tipps oder Erfahrungswerte?

Danke schon mal!

IMG_9979.jpeg
 
Moin,
ihr habt da doch die Mehrkopfwaage, könnt ihr den einen Kopf nicht "Separieren" ? Ich meine unsere könnten das, bin mir aber nicht mehr 100% sicher. Bin mir auch nicht sicher was ihr da genau vor habt. Soll da parallel was eingeschüttet werden oder einfach eine kleine Anlage die den Aufbau der Mehrkopfwaage nutzt?

Auf deinem Bild sieht es aus wie eine "Combimat TTC"
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Ich würde einfach mal mit einem Anwendungstechniker sprechen... Möglichst universell liegt IMHO an euren Gewichten die über die Waage fahren sollen und wieviel Vibrationen ihr euch beim messen erlauben könnt. Bedenke das man vielleicht Probleme mit Vibrationen, Messen und Zykluszeiten der Wäge Module hat. Liegt aber ja an der Genauigkeit und Taktzahl. Dann kommt noch Lärm durch den Feeder und Reinigung mit ins Boot.

Im Video machen sie es ja ohne Ausschwingen lassen. Wir machen es ähnlich aber nutzen die Zeit für einen zweiten Messzyklus, und "Fein Feeden".
 
Einmal schreibst du, du baust dir das selbst, und dann hast du ein Bild angehängt, das wohl so eine Abfüllanlage zeigt.
Wie gehört das zusammen?

In dem Betrieb in dem ich arbeite haben wir einige lineare Vibrationsfördergeräte.
Ein wichtiger Punkt beim Selbstbau ist die Ausrichtung der Federn.
Diese müssen die Bewegung des Linearförderers so ausrichten, dass er in Förderrichtung sich auch nach oben bewegt, und zurück wieder nach unten.
Sonst hast du nur Vibration auf der Stelle weil dein Schüttgut in gleicher Weise einen Impuls vor und zurück bekommt.
Als Antrieb wird bei uns in jedem Fall ein Elektromagnet benutzt.
Für ein Hobbyprojekt, wenn ich das richtig verstehe, geht auch das ins Geld, Eine selbstgebaute Phasenanschnittsteuerung würde das verringern, denn die industriellen Steuerungen haben ja viele Zusatzfunktionen, so wie Start und Stop über Sensoren, mehrkanalige Steuerung von Bunker, Rundfördertopf und Linearförderer, Entprellzeiten, und das kannst du alles über deine 1200er realisieren.
 
Vielen Dank erstmal für die ganzen Nachrichten!

Bezüglich des Bildes hätte ich wohl noch etwas mehr schreiben sollen. Ich habe es eigentlich nur angehängt, um kurz zu zeigen, um was für eine Maschine es mir in etwa geht.

Da ich kein Foto aus dem Web verwenden wollte, habe ich eines von einem Testaufbau genommen. Hier habe ich einen Einkopf-Linearabfüller in den Aufbau unserer Mehrkopfwaage integriert, um die darunterliegende Schlauchbeutelanlage für Samples nutzen zu können. Denn ein einzelnes Nutzen der Köpfe als Linearfüller ist bei unserem Modell leider nicht ohne größere Software- und teilweise auch Hardware-Anpassungen möglich @the_muck

Das Modell ist asiatischer Herkunft und wird über einen deutschen Händler mit entsprechender konformer Dokumentation und CE vertrieben. Wir hatten es vor kurzem zu Testzwecken da, denn die Schlauchbeutelanlage mit Mehrkopfwaage ist für eine Vielzahl von unseren Produkten mit kleinen Chargen (<500 Stück) deutlich überdimensioniert. Um auch im Bereich von vorgefertigten Beuteln (Doypack) und Dosen die Automatisierung der Abfüllung voranzutreiben, haben wir diese Maschine kürzlich getestet. Sie hat uns durchaus zufriedengestellt und ist auch preislich interessant.

Das erläuterte Projekt ist aus privatem Interesse an der Thematik entstanden einfach aus dem Gedanken heraus: „Das kann ich doch auch selber bauen.“ Entsprechend habe ich aktuell Zuhause einen Schreibtisch voller Alu-Extrusionen, mit Schaltschrank, Antrieben etc. Ob es nachher wirtschaftlich wäre, die entwickelte Maschine in kleiner Stückzahl zu bauen, ist für mich erstmal nebensächlich. Rechnet man meine Entwicklungs- und Arbeitszeit für den ersten Prototyp sowie die notwendige Dokumentation mit ein, dann sicher nicht. Für ein finales Produkt vielleicht schon. Vorteile erhoffe ich mir hier vor allem auf der Softwareseite, da ich diese exakt auf unsere Bedürfnisse zuschneiden könnte. Aber wie gesagt ich beschäftigte mich mit dem Projekt voerst rein privat.

Mir geht es also eigentlich konkret um Value-Hersteller für verschiedene Linearantriebe / Vibrationsantriebe / Förderrinnen.
Evtl. Ideen für alternative Zufuhrkonzepte finde ich aber auch sehr interessant. Ich habe auch schon über ein Augerfiller nachgedacht. Hier bekomme ich jedoch dann das Problem der Beschaffung einer entsprechenden Schnecke und den restlichen Metallbauteilen. Das Konzept würde einige Vorteile aber auch Nachteile mit sich bringen. Trockenfrüchte wären dann aber zum Beispiel nicht mehr machbar. Auch ist eine minimale Rüst /Reinigungszeit extrem wichtig. Auch hier wäre der Linearfüller meines erachten vorne.

Danke für die genannten Hersteller @Corvax und @Oberchefe. Die Komponenten von Nettervibration schauen sehr interessant aus. Die Ansteuerung scheint recht simpel und die Komponenten Preiswert. Auch wenn ich Pneumatik eigentlich meiden wollte, werde ich mir den Hersteller mal genauer anschauen.

Über ein Konzept mit Microcontroller habe ich durchaus auch schon nachgedacht @the_muck. Zwei kleine Abfüllmaschinen für Flüssigkeiten mit HX711 habe ich bereits umgesetzt. Komponenten hätte ich auch schon teilweise hier. Dieses Mal will ich aber definitiv auf ein fertiges HMI setzen, das Programmieren eines Touchdisplays ist einfach extrem mühsam. Für schnelle Geschichten finde ich das durchaus zweckdienlich. Aber wenn es dann an Benutzerebenen, Visualisierungen von Graphen, Rezepteverwaltung, Export von Daten etc. geht ist der Entwicklungsaufwand einfach bedeutend größer. Zusätzlich dann direkt auf eine SPS zu wechseln liegt für mich nahe, vor allem im Kontext der Wartbarkeit und Zuverlässigkeit. Aber danke für den Input
 
Die größte Herausforderung sehe ich bei uns immer im Hygiene Design der Bauteile. Bei so einem feeder eben die Aufhängung der Wägezelle entsprechend zu gestalten das man das Ding gut reinigen kann und robust is . Die Mechanik der Vorratsbehälter kann man ja gut kopieren. Eure Mehrkopfwaage arbeitet ja auch schon mit Schrittmotoren, dann spart man sich die Druckluft. Siemens halte ich zum Basteln irgendwie zu geschlossen, da würde ich vielleicht Codesys und PI nehmen.

Wenn du einen schnellen Wägezellen Transmitter hast würde mich das interessieren. Und halt uns gerne auf dem laufenden mit den feeder. Interessiert mich auch.
 
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