FachPack 2018

•••2••• Innovationen Interview Kontrolle unmittelbar im Fügeprozess DIEMESSE im Gespräch mit Dipl.-Ing. Andrea Liebmann, Fraunhofer IVV Dresden Frau Liebmann, die Dünnschicht- technologie bietet für das adapti- ve thermische Fügen viele Poten- ziale. Welche Optionen ergeben sich damit? Das Wärmekontaktsiegeln mit dauerbeheizten Werkzeugen ist das in der Verpackungsindustrie am weitesten verbreitete ther- mische Fügeverfahren. Bisher ermöglicht die wirkstellenferne Anordnung von zum Beispiel Thermoelementen unter der Werkzeugoberfläche eine träge und über das gesamte Werkzeug integrale Messung der Siegeltem- peratur. Die Dünnschichttech- nologie erlaubt hingegen eine Erfassung der real in der Naht vorherrschenden Siegeltempe- ratur. Der auf dieser Technologie basierende Inline-Sensor kann Packstofffalten, Lagensprünge und Kontaminationen durch eine hochdynamische, wirkstellenna- he Messung der Siegeltemperatur bereits im Siegeltakt identifizie- ren. Dies bietet Potenzial für eine Inline-Prozesskontrolle. Auf der FachPack stellt das Fraunhofer IVV neue Siegel- werkzeuge mit Dünnschicht- temperatursensoren vor. Was wird damit möglich? Das ausgestellte Siegelwerk- zeug zeigt die Integration der Dünnschichtsensoren in das Werkzeug und deren Funktionsprinzip. Die neue Technologie ermöglicht die messtechnische Erkennung von potenziell fehlerhaften Siegelnähten im Abgleich mit Referenzsiegelungen. Nicht qualitätsgerechte Packungen können somit unmittelbar nach dem Sie- gelvorgang ausgeschleust werden und eine 100-Pro- zent-Kontrolle einschließ- lich Dokumentation der Prozess- parameter wird für jede Packung möglich. Perspektivisch bietet die Technologie die Voraussetzung für eine Inline-Regelung der Prozess- parameter, insbesondere für neue Temperaturregelkonzepte mit par- tieller Beheizung. Welche Abweichungen las- sen sich während des Ver- packungsprozesses identifi- zieren? Abweichungen/Störungen – Packstofffalten, Lagen- sprünge, Kontaminationen – können inline, das heißt unmittelbar während des Fügeprozesses im eigentli- chen Siegeltakt identifiziert werden. Warum ist Qualitätssiche- rung beim Wärmekontakt- fügen wichtig? Die Qualitätssicherung ist wichtig, um das Inverkehr- bringen von fehlerhaften und nicht qualitätsgerech- ten Packungen/Siegelungen zu minimieren beziehungsweise zu vermeiden. Bisher aufwendige und stichprobenartige Nachtests können durch den Einsatz der neuen Technologie entfallen oder reduziert werden. Für welche Industriezweige bietet sich der neue Ansatz insbesondere an? Die Technologie ist sowohl für Ma- schinenhersteller als auch für ab- packende Unternehmen aus den Bereichen Lebensmittel, Medizin- produkte und Pharmazeutika inte- ressant. In diesen Branchen ist die Siegelnahtintegrität für die Quali- tät des verpackten Produktes von entscheidender Bedeutung. Mit dem selbstlernenden Assis- tenzsystem SAM rückt das Fraun- hofer IVV zudem das Thema Ma- schinelles Lernen in den Fokus. Was leistet SAM? SAM bietet eine Plattform für den Erfahrungsaustausch zwischen Bedienern, Technikern und Mon- teuren. Mit dieser Datenbank unterstützt SAM im Störfall den Bediener mit Hinweisen zu mög- lichen Ursachen und Lösungen. Während Bediener in klassischen Erfahrungsspeichern aufwendig manuell suchen mussten, kann SAM selbstständig geeignete Einträge auswählen und präsen- tieren. Dazu nutzt SAM Algorith- men des maschinellen Lernens. Dadurch ist er in der Lage, Situa- tionen und Störungen zu lernen und wiederzuerkennen. Durch Siegelwerkzeuge mit innovativen Dünnschicht-Temperatursenso- ren stellt das Fraunhofer IVV auf der FachPack in Halle 4 am Stand 225 vor. Die Sensoren ermögli- chen inline eine Überwachung des Verpackungsprozesses. Zu- dem präsentiert das Institut ein selbstlernendes Bediener-Assis- tenzsystem, wie Forscherin An- drea Liebmann im Gespräch mit DIEMESSE ankündigt. Virtueller Kollege Dipl.-Ing. Andrea Liebmann, Geschäftsfeldmanager Verarbei- tungsmaschinen und Verpackung, Fraunhofer IVV Foto: Fraunhofer IVV Das Siegelwerkzeug mit Dünnschichttemperatursensoren ermöglicht eine Inline-Qualitäts- sicherung beimWärmekontaktfügen. Foto: Fraunhofer IWM Fortsetzung auf Seite 3 New solution could replace flexible plastic packaging Keeping food fresh: Georgia Tech researchers have created a material derived from crab shells and tree bres “The main benchmark that we compare it to is PET, or polyethyl- ene terephthalate, one of the most common petroleum-based materials in the transparent packaging you see in vending machines and soft drink bot- tles,” said J. Carson Meredith, a professor in Georgia Tech’s School of Chemical and Biomo- lecular Engineering. “Our mate- rial showed up to a 67 per cent reduction in oxygen permeability over some forms of PET, which means it could in theory keep foods fresher longer.” Cellulose, which comes from plants, is the planet’s most common natural biopolymer, followed next by chitin, which is found in shellfish, insects and fungi. The team de- vised a method to create a film by suspending cellulose and chi- tin nanofibres in water and spraying them onto a surface in alternating layers. Once fully dried, the material is flexible, strong, transparent and com- postable. Still, there’s more work to be done. To make the newma- terial eventually competitive with flexible packaging film on cost, a manufacturing process that maximizes economy of scale will need to be developed. Addi- tionally, while industrial process- es to mass produce cellulose are mature, methods to produce chi- tin are still in their infancy, Mer- edith said. J. Carson Meredith and his team developed the new pa- ckaging material solution. Photo: Allison Carter, Georgia Tech Continued from page 1