FFS-Maschinen-Ersatzteilliste

Eine FFS-Maschine (Form-Fill-Seal) erledigt drei Arbeitsschritte in einem Durchgang. Sie formt den Beutel, befüllt ihn mit dem Produkt und verschließt ihn. Das sind eine Menge beweglicher Teile, die mit hoher Geschwindigkeit zusammenarbeiten.

Wenn etwas verschleißt oder kaputtgeht, benötigen Sie die richtige Ersatzteilliste für Ihre FFS-Maschine, damit Sie nicht nach Teilenummern raten müssen, während die Anlage stillsteht.

Sowohl bei VFFS- (vertikalen) als auch bei HFFS- (horizontalen) Maschinen werden viele der gleichen Verschleißteile verwendet. Einige unterscheiden sich jedoch. Hier finden Sie eine Übersicht über die Teile, die Sie für beide Maschinentypen benötigen.

1. Folienrolle und Abwickelsystem

Alles beginnt mit der Filmrolle. Das Abwickelsystem hält die Rolle fest und führt den Film mit einer gleichmäßigen, kontrollierten Geschwindigkeit in das Gerät ein.

Der Rollenhalter verfügt über Lager, die sich abnutzen. Wenn diese schwergängig werden oder festsitzen, dreht sich die Rolle nicht mehr frei und die Folie wird ruckartig zugeführt. Dies führt zu Falten, falsch ausgerichteten Drucken und mangelhaften Versiegelungen im weiteren Verlauf des Prozesses.

Auch Spannfedern und Bremsen unterliegen einem Verschleiß. Ist die Spannung nicht richtig eingestellt, hängt die Folie entweder durch (zu locker) oder dehnt sich aus (zu straff). Beides führt zu Mängeln am fertigen Beutel.

Bei einigen Maschinen wird ein Spannarm oder eine Spannrolle eingesetzt, um eine gleichmäßige Spannung aufrechtzuerhalten. Die Drehgelenklager dieses Arms nutzen sich ab, und die Oberfläche der Rolle kann Rillen bilden. Sobald der Spannarm nicht mehr reibungslos reagiert, schwankt die Spannung, und die Filmregistrierung gerät aus dem Takt.

Erwähnenswert sind auch die Mechanismen zum Wechseln von Klebeband und Folienrollen. Auf Hochgeschwindigkeitsanlagen führt ein langsamer Rollenwechsel zu einem Einbruch des Durchsatzes. Abgenutzte oder klebrige Klebebandkomponenten führen dazu, dass der Wechsel länger dauert, als er sollte.

2. Formrohr und Manschette

Das Formrohr (auch Formschulter oder Former genannt) formt die flache Folie zu einem Schlauch oder Beutel. Der Kragen führt die Folie um das Rohr herum und faltet sie in die richtige Position.

Diese Teile nutzen sich durch den ständigen Kontakt mit der Folie ab. Die Kanten des Kragens können rau werden oder Rillen aufweisen, wodurch die Folie beim Durchlaufen zerkratzt oder einreißt. Ein abgenutztes Formrohr verändert die Beutelabmessungen geringfügig. Die Beutel kommen breiter oder schmaler als in der Spezifikation vorgesehen aus der Maschine, oder die Rücknaht ist nicht richtig ausgerichtet.

Formrohre und Formringe sind auf bestimmte Beutelbreiten abgestimmt. Je nach Produkt, Beutelgröße und Formwerkzeug. Bewahren Sie diese übersichtlich und beschriftet auf, sonst werden Umrüstungen zu einer Schnitzeljagd. Formwerkzeuge aus Edelstahl halten am längsten. Beschichtete Aluminiumausführungen sind zwar günstiger, nutzen sich aber bei abrasiven Folien schneller ab.

3. Zugriemen

Zugriemen greifen die Folie und ziehen sie (bei VFFS) nach unten oder (bei HFFS) quer durch die Maschine. Sie steuern, wie weit die Folie pro Zyklus vorrückt, was sich direkt auf die Beutellänge auswirkt.

Reibungsbänder sind die kostengünstigere Variante. Sie nutzen sich schneller ab, insbesondere bei staubigen oder öligen Produkten, die zwischen das Band und die Folie gelangen. Die Haftkraft lässt nach und die Folie beginnt zu rutschen. Dadurch verschieben sich die Beutellänge und die Versiegelungsposition.

Vakuumbänder sind zwar teurer, halten aber deutlich länger. Sie nutzen den Unterdruck, um die Folie an der Bandoberfläche zu halten, und sind somit nicht allein auf Reibung angewiesen. Die Investition lohnt sich, wenn Sie mit verschmutzenden Materialien arbeiten.

Beide Typen dehnen sich im Gebrauch aus. Ein gedehnter Zugriemen führt dazu, dass die Folie bei jedem Zyklus nicht um die gleiche Strecke weitergleitet. Die Beutel werden je nach Ort der Dehnung länger oder kürzer.

Wenn die Beutellängen schwanken und Sie die Einstellungen bereits überprüft haben, liegen die Probleme wahrscheinlich an den Zugriemen.

Das Austauschen von Zugriemen ist bei manchen Maschinen mühsam, da man andere Bauteile entfernen muss, um an sie heranzukommen. Machen Sie sich mit dem Ablauf vertraut, bevor Sie ihn in Eile durchführen müssen.

4. Dichtbacken (Querdichtung und Rückseitendichtung)

FFS-Maschinen verfügen über zwei Arten von Versiegelungen. Die Längsversiegelung (auch als Flossen- oder Überlappungsversiegelung bezeichnet) verläuft entlang der gesamten Länge des Beutels. Die Querversiegelung verläuft quer über den oberen und unteren Rand und verschließt den Beutel nach dem Befüllen.

Bei beiden Verfahren kommen beheizte Backen oder Stäbe zum Einsatz, die zusammengedrückt werden und die Folie verschweißen. Die Oberflächen der Backen nutzen sich durch Hitze und Druck ab. Die Zacken werden abgeflacht. Teflonband oder PTFE-Abdeckungen brennen durch. All dies führt zu schwachen oder ungleichmäßigen Verschweißungen.

Die Quersiegelbacken an VFFS-Maschinen sind einer höheren Beanspruchung ausgesetzt, da sie während des Versiegelungsvorgangs zusätzlich das Gewicht des abgefüllten Produkts tragen müssen. Durch diese ständige Belastung verschleißen sie schneller als die Rückseitensiegelstangen.

Überprüfen Sie regelmäßig den Sitz der Backen. Wenn die Backen nicht flach aufeinanderliegen, entstehen Verschlüsse, die an einer Kante fest sitzen, an der anderen jedoch locker sind. Ein undichter Verschluss führt zu Produktverderb, Kundenbeschwerden und möglicherweise zu Rückrufaktionen – je nachdem, was Sie verpacken.

Ersetzen Sie die Teflonabdeckungen und das Klebeband regelmäßig, anstatt abzuwarten, bis sie versagen. Das ist eine kostengünstige Vorsichtsmaßnahme.

5. Heizelemente und Temperatursensoren

Hinter jeder Siegelbacke befindet sich ein Heizelement. Am häufigsten kommen Heizpatronen zum Einsatz. Sie sind im Backenkörper untergebracht und erwärmen die Siegeloberfläche. Wenn eine davon durchbrennt, kühlt dieser Teil der Backe ab, und an dieser Stelle kommt es zu Siegelfehlern.

Temperatursensoren (RTDs oder Thermoelemente) teilen dem Regler mit, wie heiß die Klemme ist. Ein defekter Sensor liefert falsche Messwerte. Der Regler geht davon aus, dass die Klemme die richtige Temperatur hat, obwohl sie tatsächlich um 20 Grad davon abweicht. Das führt je nach Richtung der Abweichung entweder zu verbranntem Folienmaterial oder zu unzureichenden Versiegelungen.

Beide Teile sind im Verhältnis zu den dadurch verursachten Ausfallzeiten kostengünstig. Ersatzteile auf Lager. Überprüfen Sie den Widerstand der Elemente während der Wartungsstillstände, um defekte Elemente zu erkennen, bevor sie vollständig ausfallen.

Bei Maschinen, die rund um die Uhr im Einsatz sind, halten die Bauteile in der Regel einige Monate, bevor sie ausgetauscht werden müssen. Bei geringerer Beanspruchung ist ihre Lebensdauer länger. So oder so sollten Sie stets ein paar davon im Ersatzteilschrank vorrätig haben.

6. Schneidmesser

Nachdem die Kreuzversiegelung hergestellt wurde, trennt ein Messer den fertigen Beutel von der Folie ab. Bei den meisten Maschinen handelt es sich dabei um eine gerade Klinge, die sich zwischen den Versiegelungsbacken bewegt.

Stumpfe Messer reißen das Material, anstatt es sauber zu schneiden. Das führt zu ausgefransten Beutelkanten, unvollständigen Schnitten oder Beuteln, die miteinander verkleben und die Maschine blockieren. Einige FFS-Maschinen verwenden ein gezacktes Messer, andere ein glattes. Achten Sie darauf, den richtigen Typ zu bestellen.

Auch das Timing des Messers spielt eine Rolle. Wenn die Klinge zu früh oder zu spät auslöst, schneidet sie in den Dichtungsbereich ein und schwächt diesen. Das Timing wird in der Regel über eine Nockenwelle oder einen Servomotor gesteuert. Sollte das Timing abweichen, überprüfen Sie zunächst die mechanische Verbindung, bevor Sie von einem elektrischen Problem ausgehen.

Bei einigen Maschinen verfügt das Messer zudem über eine federunterstützte Rückstellfunktion. Wenn die Feder nachlässt, zieht sich die Klinge nicht vollständig zurück und bleibt am nächsten durchlaufenden Beutel hängen. Der Austausch geht schnell, sobald man das Problem erkannt hat.

7. Komponenten des Abfüllsystems

Das Abfüllsystem ist maschinen- und produktspezifisch. Schneckenfüller für Pulver, Volumenbecher für Granulate, Kolbenfüller für Flüssigkeiten, Mehrkopfwaagen für Snacks und unregelmäßig geformte Stücke.

Die Schneckenflügel nutzen sich durch abrasive Pulver ab. Der Abstand zwischen der Schnecke und der Trichterwand vergrößert sich, wodurch die Füllgenauigkeit abnimmt. Volumenbecher verlieren ihre Kantenpräzision und liefern kein einheitliches Volumen mehr. Kolbendichtungen trocknen aus und beginnen zu lecken, was bei flüssigen Produkten zu einer Verschmutzung führt.

Mehrkopfwaagen haben ihre eigenen Verschleißteile: Radialförderer, Sammeltrichter, Wiegebecher. Vibrierende Bauteile unterliegen mit der Zeit einer Materialermüdung und können Risse bilden. Wägezellen unterliegen einer Drift und müssen neu kalibriert oder ausgetauscht werden.

Unabhängig davon, welchen Füllkopf Sie verwenden: Probleme mit der Füllgenauigkeit sind in der Regel auf ein verschlissenes mechanisches Teil zurückzuführen und nicht auf eine Softwareeinstellung. Überprüfen Sie daher zunächst die Hardware.

Auch die Wechselteile der Abfüllanlage spielen eine wichtige Rolle. Wenn Sie zwischen verschiedenen Produkten oder Verpackungsgrößen wechseln, müssen Sie Trichter, Rohre, Förderschnecken oder Becher austauschen. Diese Wechselteile sind bei der Handhabung und Lagerung starken Beanspruchungen ausgesetzt. Ein verbeulter Trichter oder ein verbogenes Rohr beeinträchtigt die Füllgenauigkeit, selbst wenn die Hauptabfüllanlage in einwandfreiem Zustand ist.

8. Registrierung von Fotozellen und Sensoren

Bedruckte Folie muss an der richtigen Stelle im Verhältnis zum Druck geschnitten und versiegelt werden. Ein Fotoauge erkennt die Passermarken auf der Folie und teilt der Maschine mit, wo die einzelnen Schnitte und Versiegelungen vorgenommen werden sollen.

Ein verschmutzter Lichttaster registriert die Markierungen zu spät oder übersieht sie gänzlich. Bei jedem Beutel erscheint der Aufdruck an der falschen Stelle. Die Reinigung dauert nur wenige Sekunden und behebt das Problem in den meisten Fällen. Wenn die Reinigung nicht hilft, ist möglicherweise der Lichttaster selbst defekt.

Näherungssensoren, Endschalter und Sicherheitsverriegelungen sind überall an FFS-Maschinen verteilt. Sie erfassen die Position der Backen, das Vorhandensein von Folie, den Produktfüllstand und den Status der Schutzvorrichtungen.

Kabel können sich durch Vibrationen lösen. Sensoren driften ab. Schalter verschleißen mechanisch. Wenn auch nur eines dieser Teile ausfällt, kann dies zum Stillstand der Maschine führen oder dazu, dass fehlerhafte Produkte hergestellt werden, ohne dass dies sofort bemerkt wird.

Bewegen Sie bei Wartungsstopps die Stecker an jedem Sensor leicht hin und her, um zu prüfen, ob Verbindungen locker sind. Ziehen Sie alles fest, was sich bewegt. Das dauert nur ein paar Minuten und beugt solchen sporadischen Störungen vor, die Wartungstechniker in den Wahnsinn treiben.

9. Pneumatikkomponenten

Pneumatikzylinder öffnen und schließen die Backen, betätigen das Messer, steuern das Füllsystem und klemmen die Folie fest. Magnetventile leiten die Luft zum richtigen Zeitpunkt zu den einzelnen Zylindern.

Zylinderdichtungen nutzen sich ab, und der Betrieb wird träge. Ventile klemmen oder versagen elektrisch. Armaturen und Schläuche bekommen aufgrund von Alterung und Vibrationen Risse. Kleine Undichtigkeiten sind besonders heimtückisch. Die Maschine bleibt zwar nicht stehen, wird aber allmählich langsamer, und die Qualität der Dichtung wird unregelmäßig.

Achten Sie auf zischende Geräusche, wenn die Maschine unter Druck steht, aber nicht läuft. Das ist der einfachste Weg, Undichtigkeiten zu finden.

Notieren Sie sich die Bohrungsdurchmesser, Hublängen und Ventilspezifikationen für jede pneumatische Komponente, solange alles noch funktioniert. Sie werden froh darüber sein, wenn Sie um 2 Uhr morgens ein Ersatzteil bestellen müssen.

Die Luftqualität ist entscheidend. Öl und Wasser in den Leitungen führen zu Korrosion an den Zylindern und verstopfen die Ventile. Bringen Sie einen Filter und einen Trockner in der Nähe der Maschine an, wenn die Druckluftversorgung in der Anlage nicht sauber ist.

Auch die Einstellungen des Reglers können sich verschieben. Wenn jemand versehentlich gegen den Regler stößt oder dieser im Inneren verschleißt, wird in der gesamten Maschine der falsche Druck angelegt. Überprüfen Sie dies mit einem Manometer und verlassen Sie sich nicht nur auf die Anzeige an der Vorderseite.

10. Getriebe, Motoren und Antriebskomponenten

Der Hauptmotor treibt die Maschine über ein Getriebe an. Bei neueren Maschinen übernehmen Servomotoren die Steuerung der einzelnen Stationen. Zahnriemen, Ketten, Kettenräder und Kupplungen verbinden alle Komponenten miteinander.

Getriebeöl verliert an Qualität und die Zahnräder nutzen sich ab. Man hört es, bevor man es sieht. Knirschende oder quietschende Geräusche aus dem Getriebe deuten darauf hin, dass etwas im Inneren kurz vor dem Ausfall steht. Der Austausch von Servomotoren ist kostspielig, daher sollten Sie das Modell und die technischen Daten an einem leicht zugänglichen Ort notieren.

Zahnriemen und Ketten dehnen sich im Laufe der Zeit. Eine gedehnte Kette springt über Zähne hinweg und führt zu einem Versatz im gesamten Antriebssystem. Die Kettenräder nutzen sich hakenförmig ab, was den Verschleiß der Kette beschleunigt. Tauschen Sie Kette und Kettenrad gemeinsam aus.

Achten Sie auch darauf, dass die Riemenspannung richtig eingestellt ist. Ein lockerer Zahnriemen rutscht durch und verursacht zufällige Störungen, sodass oft die SPS als Ursache vermutet wird, obwohl das eigentliche Problem mechanischer Natur ist.

11. Schalttafel, SPS und HMI

Die SPS koordiniert alle Abläufe: Folienvorschub, Backenablauf, Füllvorgang und Messerbetätigung. Über den HMI-Touchscreen stellen die Bediener die Beutellänge, die Siegeltemperatur, das Füllgewicht und die Geschwindigkeit ein.

Ausfälle der SPS sind selten, aber wenn sie auftreten, kommt alles zum Stillstand. Bewahren Sie eine Sicherungskopie des Programms auf einem USB-Stick auf. Spannungsspitzen und Stromausfälle können das Programm beschädigen. Das erneute Laden dauert nur wenige Minuten. Eine Neuprogrammierung von Grund auf dauert hingegen Tage.

Touchscreens werden stark beansprucht. Die Bediener stoßen mit Werkzeugen dagegen, verschütten Flüssigkeiten darauf und zerbrechen sie. Bei älteren Maschinen, bei denen der Originalbildschirm nicht mehr erhältlich ist, lohnt es sich, einen Ersatzbildschirm vorrätig zu haben oder die Lieferzeit dafür zu kennen.

Relais und Sicherungen im Schaltschrank verschleißen oder brennen durch. Ein ratterndes Relais oder eine zeitweise durchbrennende Sicherung kann Probleme verursachen, die auf einen elektrischen Defekt hindeuten, in Wirklichkeit aber nur auf ein $5-Bauteil zurückzuführen sind. Überprüfen Sie zuerst die einfachen Dinge.

Was man vorrätig haben sollte

Teile, die mit der Folie in Kontakt kommen, verschleißen am schnellsten. Zugriemen, Dichtungsbackenabdeckungen, Schneidmesser und Formringe. Danach folgen Heizelemente, Temperatursensoren und pneumatische Dichtungen. Wenn Sie diese Teile vorrätig haben, können Sie die meisten Störungen beheben, ohne auf einen Lieferanten warten zu müssen.

Notieren Sie sich bei der ersten Bestellung jede Artikelnummer. Kleben Sie die Liste an die Innenseite der Tür des Schaltschranks oder legen Sie sie in einen gemeinsamen Ordner. Wenn die nächste Person um 5 Uhr morgens dasselbe Teil bestellen muss, hat sie alles, was sie braucht.