In der Montagehalle bei MB Bergmann in Hösbach bei Aschaffenburg, dreht sich seit Monaten alles um die Wurst. Zusammen mit Konstrukteuren des Edelstahlspezialisten Eberhardt aus Lichtenau bei Ansbach fertigt der Sondermaschinenbauer eine Anlage zum Prüfen, Vereinzeln und Einlegen von Würsten in eine Folienverpackungsmaschine. „Das ist eine reine Sonderanlage, die es kein zweites Mal gibt“, versichert Jörg Schwebel, zuständig für das Hard- und Software-Engineering bei Eberhardt. „Hierfür gibt es weder ein Vorbild noch einen gleichgearteten Automatisierungsprozess; diese Maschine ist ein Unikat.“ Auch die Wurst, um die es geht, ist einzigartig: die Nürnberger Rostbratwurst. Als herzhafte Leckerei ist sie hochbegehrt und weltberühmt; es heißt, dass täglich rund drei Millionen Würstchen hergestellt werden. Das Original mit der spezifischen Rezeptur aus Schweinefleisch, Kräutern und einer typischen Majoran-Würzung ist sieben bis neun Zentimeter lang, wiegt 20 bis 25g und wird im Natursaitling beidseits abgedreht. „Bei diesen ‚Wörschdla‘ ist keins wie das andere, denn sie sind echte Naturprodukte mit individuellen Merkmalen“, gibt Jörg Schwebel zu bedenken. „Jede Wurst ist hinsichtlich Länge, Durchmesser und Krümmung ein bisschen anders, was eine automatisierte Handhabung zur großen Herausforderung macht. Erst recht, weil die Wursthäute sehr empfindlich sind und schnell einreißen.“
Es geht um die Wurst: Automatisierung für mehr Effizienz
Eine knifflige Aufgabe also für die Konstrukteure; die Handhabung der Würste muss absolut schonend und sicher vonstattengehen. Bisher erfolgt das Einlegen der ungenormten Naturprodukte in die Folienverpackungsmaschine komplett manuell, allerdings unter ungünstigen Bedingungen: Die Akkordarbeit an der Linie in gekühlter, fensterloser Umgebung ist belastend und monoton. Auch das manuelle Handling von Produkten aus Wurst und Fleisch ist nicht für jeden Mitarbeiter akzeptabel. „Unser Kunde will deshalb eine automatisierte Alternative“, fasst Jörg Schwebel die Hintergründe für den Maschinenauftrag zusammen: „Zu den Argumenten Ergonomie, Arbeitserleichterung und Effizienz kommt die Ausschussminimierung dank einer gleichbleibenden Handhabungsqualität.“
Für den Bratwursthersteller sind Zuverlässigkeit, Produktsicherheit und eine höhere Wirtschaftlichkeit ausschlaggebende Gründe, die Verpackungsprozesse zu automatisieren. Zu seinen Vorgaben gehört, dass sich die neue Anlage passgenau in den bestehenden Herstellungsprozess einbinden lässt. Eine weitere Zielstellung ist der Durchsatz von tausend Würsten pro Minute. „Wir haben die Vereinzelungs- und Einlegemaschine entsprechend spezifisch und modular konzipiert. Sie fügt sich räumlich und prozesstechnisch in die Kundenanlage ein und ersetzt den bisherigen manuellen Linienabschnitt“, veranschaulicht Jörg Schwebel das neue Layout. Auch hinsichtlich der Antriebstechnik hatte der Kunde konkrete Vorstellungen: „Ausdrücklich legt er Wert darauf, dass Technik von SEW-Eurodrive verbaut ist, weil er damit beste Erfahrungen gemacht hat“, erzählt Schwebel. „Das haben wir gern aufgegriffen, weil auch wir von den SEW-Produkten überzeugt sind.“
Antriebstechnik ohne Ecken und Kanten
Fleisch ist ein leicht verderbliches Produkt und bietet Mikroorganismen wie Salmonellen ideale Wachstumsbedingungen. Die Verarbeitung darf ausschließlich bei Temperaturen unter 7°C erfolgen, um mikrobielles Wachstum wirksam zu unterbinden. Dazu verhindert regelmäßige Reinigung Kreuzkontaminationen und reduziert das Risiko von Keimverschleppung. Vorschriften wie die EU-Verordnung (EG) Nr. 852/2004 über Lebensmittelhygiene, HACCP-Konzepte sowie branchenspezifischen Standards, etwa die Richtlinien der EHEDG, schreiben regelmäßige und dokumentierte Reinigungsprozesse vor sowie die Anforderungen an ein hygienegerechtes Design der eingesetzten Maschinen und Komponenten. Das bedeutet: totraumfreie Konstruktionen, glatte Oberflächen und eine einfache Reinigbarkeit aller produktberührenden Komponenten. Die Reinigung der Maschinen erfolgt in der Regel täglich. Dabei kommen Reinigungsmittel, Hochdruckreiniger und Desinfektionsmittel zum Einsatz. In vielen Fällen müssen Baugruppen demontiert werden, um eine gründliche Reinigung zu ermöglichen. Diese Reinigungszyklen führen zu produktionsbedingten Stillstandzeiten, die mit zunehmender Dauer höhere Ressourcenbindung und Kosten verursachen.
Der Bruchsaler Antriebs- und Automatisierungsspezialist SEW-Eurodrive hat für Anwendungen mit höchsten Anforderungen hinsichtlich Hygienic Design und Reinigbarkeit passende Antriebs- und Automatisierungslösungen im Portfolio. Dank der Ausführung in hochwertigem Edelstahl und in lüfterlosem Design ohne Ecken, Kanten oder Vertiefungen, in denen sich Schmutz absetzen könnte, sind sie ideal geeignet für Food-Anwendungen. Die Wursteinlegemaschine, die durchgehend in Schutzart IP69K ausgeführt ist, weil sie im Betriebsalltag dem Hochdruckreiniger standhalten muss, wird mit Getriebemotoren aus dem Edelstahlportfolio von SEW-Eurodrive bewegt. Sie sind so konstruiert, dass sich ihre Oberfläche besonders gut reinigen lässt. Die hochwertige Edelstahlausführung macht sie korrosionsfest sowie säure- und laugenresistent. Durch ihr Design können Reinigungszeiten und Ressourcen minimiert werden und sie sind dadurch nicht nur langlebig, sondern auch effizient und wirtschaftlich. Gesteuert und angetrieben wird die Antriebs- und Steuerungstechnik der Wusteinlegemaschine dabei von Applikationsumrichtern Movidrive und dem Movi-C Controller Typ UHX65A aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C von SEW-Eurodrive.
Schütte: vom Chaos zur Gleichverteilung
Die Anlage ist doppelläufig mit zwei gespiegelten Linien aufgebaut. Jede der beiden Linien ist durchgehend mit sechs Transportspuren versehen. Zunächst gelangen die im Naturdarm abgefüllten und leicht vorgegarten Produkte aus der ‚Wurstküche‘ unsortiert, einzeln und chaotisch angeordnet zur ersten Prozessstation. Über ein Förderband werden die Würste auf beide Linien, den beiden Verteilerrutschen zugeführt. Edelstahl-Servogetriebemotoren der Baureihe PSH..CM2H.. drehen jeweils die Schütten so um ihre vertikale Achse, dass die sechs Spuren eines Förderbandes gleichmäßig mit Würsten befüllt werden. Hierüber wachen Füllstandsensoren – über sie wird die Füllung der Spuren permanent abgefragt und die Schütte entsprechend gesteuert, sodass die Würste auf allen Spuren gleichmäßig verteilt werden. Aufgabe dieser Prozessstation ist es, die unregelmäßig ankommende Masse an Würstchen zu entzerren.
