Oxipack gaat tot het gaatje

Oxipack is specialist in niet-destructieve lekdetectie bij luchtdicht of vacuüm verpakte voeding en geneesmiddelen. De meetmethode van het bedrijf uit Houten is zo nauwkeurig dat ook lekjes worden opgespoord die anders pas na een aantal dagen merkbaar zouden zijn. Voor zijn nieuwste oplossing werkte het nauw samen met machinebouwer Geurtsen en besturingsexpert B&R.

Alexander Pil
18 september

In de strijd tegen verspilling en in het streven hun productieprocessen te optimaliseren, hechten voedingsfabrikanten veel waarde aan goede verpakkingen. Vrijwel allemaal proberen ze lekke verpakkingen vroegtijdig uit het proces te halen, simpelweg door erin te knijpen of door ze steekproefsgewijs in een waterbak onder te dompelen en te kijken of er luchtbelletjes uit komen. Dat geeft weliswaar een aardige eerste indruk, maar zekerheid is er allerminst. Iedereen voelt wel aan dat zo’n handmatige controle verre van betrouwbaar is. En ook de waterbakmethode is niet nauwkeurig genoeg om microlekkages op te sporen. Helaas kan zo’n minuscuul gaatje al wel voldoende zijn om een product voor zijn officiële houdbaarheidsdatum te laten bederven, met de nodige (imago)schade tot gevolg.

Oxipack ontwikkelde samen met Machinefabriek Geurtsen een modulaire machine die tot honderdtwintig pakjes per minuut kan controleren op lekken.

Er is een alternatieve lekdetectiemethode op basis van innovatieve vacuümtechnologie. ‘Het idee is redelijk eenvoudig’, zegt Pim Jobse, technisch manager bij Oxipack Leak Detection, dat het principe heeft ontwikkeld. ‘Je legt een product tussen twee rubberen membranen, sluit alles af en trekt de boel vacuüm. Als de verpakking goed dicht zit, gebeurt er niets. Maar als er een klein gaatje in zit, zal de druk in de vacuümkamer blijven stijgen. Zo kun je lekken van tien micron opsporen. Een belangrijk bijkomend voordeel is dat de methode de verpakking niet beschadigd of vervuild, waardoor je alle producten kunt controleren in plaats van slechts steekproeven nemen.’

Net als de waterbakmethode kost ook een lekdetectiemeting in een vacuümkamer tijd. ‘Het hele proces van start tot finish duurt ongeveer een halve minuut’, weet Jobse. Dat stelde de engineers uit Houten voor een uitdaging, want hoe konden ze tegemoetkomen aan de vraag uit de markt voor inline lekdetectie? Oxipack, van nature geen machinebouwer, zocht daarom naar een samenwerking met een ontwikkelpartner zodat het bedrijf binnen budget en binnen een zo klein mogelijk vloeroppervlak toch honderdtwintig pakjes per minuut betrouwbaar kon controleren.

Schietband

In Machinefabriek Geurtsen uit Deventer vond Oxipack de juiste, innovatieve partner om het systeem te designen. ‘Vanwege eerdere ervaringen kreeg ik de opdracht mee om vooral geen carrousel te ontwikkelen’, zegt hoofdontwerper Wardo Dietrich. Hij bedacht daarom een aantal concepten, zoals een oplossing waarbij verschillende vacuümkamers tijdens de meting in een soort boekenkast worden gestald. Uiteindelijk bleken vrijwel alle ideeën te duur en bleef er maar één serieuze optie over.

‘Iedereen kon op zijn kop gaan staan, maar volgens mij was een carrousel wél de goede oplossing’, lacht Dietrich. Hij koos niet voor een carrousel zoals Oxipack in een eerder traject had gedaan – dat zou te veel vloeroppervlakte innemen – maar voor een carrousel op zijn kant. Het wiel bevat twaalf meetkamers ter grootte van een A4’tje. Een product wordt eerst op de bodem van zo’n kamer gedeponeerd waarna de deksel sluit. Tijdens zijn rondje in het rad wordt de kamer vacuüm getrokken en de meting uitgevoerd. Voordat het terug is bij het beginpunt, is duidelijk of het product goed is of moet worden afgekeurd, en schuift de verpakking op de juiste band.

Zodra de meetkamer wordt gesloten, wordt hij vacuüm getrokken. Als de verpakking lek is, blijft de druk in de kamer oplopen.

‘Bij de invoer hebben we gekozen voor een schietband’, zegt Dietrich. ‘Zo’n lopende band breng je eerst naar de goede positie. Dan trek je het metalen deel terug en laat je de band met dezelfde snelheid vooruitlopen. Het product blijft dan op dezelfde positie en valt rustig en netjes op zijn plek. Die methode passen we bij Geurtsen wel vaker toe, maar in deze configuratie was ik er niet helemaal zeker van of het goed en snel genoeg zou werken. We hebben het daarom eerst uitvoerig gecheckt in een testopstelling waarbij we drie kamers in de machine hadden gemonteerd. De timing kwam inderdaad behoorlijk nauw omdat de complexe beweging moest gebeuren in een draaiende machine. In onderling overleg hebben we dat toch voor elkaar gekregen.’

Als Mechatronica&Machinebouw op bezoek is in Houten, is de eerste machine die Oxipack en Geurtsen hebben gebouwd, net terug van een Italiaanse klant. Die heeft The Rotary – zoals het systeem is gedoopt – gebruikt om een verdachte batch door te meten. ‘Met het huidige apparaat kun je twintig producten per minuut checken’, aldus Jobse. ‘Om echt inline te kunnen meten in een productielijn is een snelheid vereist van ongeveer honderdtwintig pakjes per minuut.’ Oxipack en Geurtsen hebben het systeem daarom modulair opgezet: je kunt er nog vijf wielen naast zetten en het tempo aanpassen aan je wensen. Daarmee wordt het apparaat geen enorm bakbeest, verzekert Jobse. ‘Het wordt maximaal anderhalve meter breder dan het nu is. Dat is heel schappelijk, zeker als je bekijkt hoeveel vierkante meter bijvoorbeeld de inpakmachines in beslag nemen.’

Kritische vragen beantwoord

Voor de besturing standaardiseert machinebouwer Geurtsen al jaren op de technologie van B&R Industriële Automatisering. ‘Dat heeft onder meer te maken met Automation Studio, het platform van B&R waarmee je alles kunt programmeren en aansturen’, aldus Dietrich. ‘Wat je ook aan je systeem prikt, het communiceert. Voor een programmeur is het ideaal dat hij alles in één omgeving kan doen.’

The Rotary draait op de B&R Panel PC 2100, een visualisatiescherm met ingebouwde plc, in een pc-formaat.

Ook Oxipack was snel overtuigd. ‘Binnen tien minuten was ik om’, zegt Jobse. ‘B&R had antwoord op al mijn kritische vragen. Een van de punten was dat je de status van de controller gelijk kunt zien. Daar hoef je niets voor te doen; dat is al voorgeprogrammeerd. Daar word ik heel blij van. Andere aanbieders laten wellicht weten dat er een driverfout is, maar dan is het aan ons om te achterhalen wat er aan de hand is en hoe we het kunnen oplossen. Met de Service Diagnotics Manager van B&R krijg je direct alle statusinformatie als het systeem even niet loopt zoals het moet, en hij geeft gelijk de mogelijke oplossing.’

The Rotary draait op de B&R Panel PC 2100, een visualisatiescherm met ingebouwde plc, in een pc-formaat. ‘Vaak gaat zo’n combinatie ten koste van de cyclustijd, maar dat is hier zeker niet het geval’, zegt Jobse. ‘Daar ben ik wel van gecharmeerd.’

B&R-salesengineer Wico Reineman: ‘Het is de strategie van B&R om onze kennis toegankelijk te maken, zodat iedereen complexe zaken kan oplossen met de achterliggende Mapp-technologie zonder dat je die hoeft te begrijpen. Voor een schietband zoals in deze machine kun je de juiste parameters instellen en hoef je zelf geen ingewikkelde berekeningen te doen. Slim omgaan met de beschikbare kennis, dan kun je samen dit soort mooie systemen maken.’