In 5 maanden een high-tech yoghurt-afvulmachine

Door: Redactie - 10 december 2021 |

Wat doe je als mkb-machinebouwer als de directeur/eigenaar plotseling komt te overlijden? Bij de pakken neerzitten of dat moment juist gebruiken om een innovatieslag te maken? De 18 werknemers van Steven BV in Joure kozen voor het laatste. Ze ontwikkelden en bouwden in slechts vijf maanden tijd een volledig nieuwe automatische yoghurt-afvulmachine. Mede door een intensieve samenwerking met de eindklant én toeleveranciers zoals Festo werd er een bijzondere high-tech machine neergezet. Zonder concessies te doen aan de kwaliteit.

Steven Bosgraaf, oprichter en directeur van Steven BV, overleed in mei 2020. Een bevlogen directeur/eigenaar, die zijn stempel drukte op de machines van zijn bedrijf. Na zijn plotselinge overlijden was het voor de werknemers van Steven BV even schakelen. Maar het team van Steven BV zette de schouders eronder en betrok de diverse toeleveranciers en de eindklant intensief bij het engineering- en assemblagetraject. Alleen al daarom is de ontwikkeling en productie van de nieuwe machine een prestatie van wereldformaat. Voor toeleveranciers, zoals Festo, betekende dat de nieuwste componenten aangeboden konden worden in de foodapplicaties van Steven BV.

De betreffende machine, een yoghurt-afvulmachine, mag dan wel gebaseerd zijn op het vorige type machine, hij is echter compleet geredesigned. “Er is geen hoekje of schroefje of component waar niet over nagedacht is,” aldus Carsten Weissflog; software engineer bij Steven BV. “De nieuwe machine is verkocht op basis van het vorige type machine. Maar de nieuwe is eigenlijk niet te vergelijken met de oude. Zelfs de units waar we vertrouwd mee waren hebben we onder een vergrootglas gelegd. We hebben daar enorme stappen gemaakt.”

Bijzonder is ook dat ze bij Steven BV alles in eigen huis doen met uitzondering van het plaatwerk, dat wordt uitbesteedt. Van engineering, zowel mechanisch, elektrisch als software tot en met het draaien, frezen, lassen, productie en assemblage, alles wordt door het 18 koppige team verwezenlijkt.

Sneller en nauwkeuriger

Het ontwikkelen van machines voor het afvullen en verpakken van producten uit de voedingsmiddelenindustrie, betekent nagenoeg altijd construeren in roestvast staal en de machines moeten makkelijk te reinigen zijn.

Carsten Weissflog: “Ook bij deze yoghurt-afvulmachine hebben we opnieuw gekeken naar de afwatering, het CIP gedeelte (Cleaning-In-Place), de toegankelijkheid bij de productie en het schoonmaken. Al die vernieuwingen en verbeteringen resulteerden in een machine die sneller en nauwkeuriger is, maar die tevens makkelijker en beter te reinigen is. Zo zijn bijvoorbeeld alle persluchtleidingen en kabels in het machineframe weggewerkt en zit er een overdrukinstallatie op de machine om vervuiling van buitenaf tegen te gaan.”

Omdat de eindklant, Weerribben Zuivel in het Overijsselse plaatsje Nederland, intensief werd betrokken bij het engineeringproces, konden er nog diverse aanpassingen gedaan worden, die bij het oudere type machine niet mogelijk waren. “Vooral het reinigen van het vulunits en het CIP gedeelte kon beter,” legt Klaas-Jan van Vliet uit, mechanisch engineer bij Steven BV. “De nieuwe yoghurt-afvulmachine is ontstaan door een intensieve samenwerking met de klant en toeleveranciers.”

Hommage aan Steven Bosgraaf

Alle machines van Steven BV hebben een naam. Een rondloper, een langsloper, een Wraplijn, een pocketvuller, een flexibele afvulmachine en nog meer. “In december werd bekend dat we de nieuwe yoghurt-afvulmachine gingen ontwikkelen, vertelt Carsten Weissflog. “Ik heb toen aan alle collega’s gevraagd om een naam te bedenken. Het mocht een afkorting zijn, of een naam die lekker ‘bekt’, maar we moesten het in april wel weten. Er kwam van alles voorbij, maar uiteindelijk wisten we, dit is hem. Waarom noemen we deze meest innovatieve lijn in onze geschiedenis niet gewoon de Stevenline, als hommage aan Steven Bosgraaf? Het logo bestaat nu uit de naam Steven, zoals Steven Bosgraaf zijn naam zou schrijven in zijn eigen handschrift. Wij vonden dit uiteindelijk de mooiste oplossing.”

Omsteltijd gereduceerd naar nul

Het gaat bij de Stevenline om een yoghurt-afvullijn. Daarin worden bakjes met een diameter van 75 mm, 95 mm en emmers gevuld. Het gecompliceerde aan deze machine is dat er niet alleen sprake is van drie verpakkingstypes qua diameter, maar daarnaast ook allerlei verschillende vormen, maten en leveranciers.

Carsten Weissflog: “De uitdaging zit hem dan in de steltijden, het ombouwen van de machine naar een andere verpakking. Dat was een uur, nu is de steltijd gereduceerd naar 0. Het omstellen naar een andere verpakking gebeurt receptmatig. Als je dus via de besturing een andere verpakking kiest, wordt de machine via de software servomatig automatisch ingesteld op de juiste verpakking. Ook bijzonder is dat je één productsoort kunt draaien, maar bijvoorbeeld ook een combinatie van verschillende verpakkingen. Dat was één van de grote wensen van de klant. Het enige waar je nog mee te maken hebt is de spoeltijd van het product, het reinigen van de leidingen waar de yoghurt doorheen loopt.

Modulaire stations

De Stevenline bestaat uit diverse modulaire station. Het begint allemaal met een servogestuurde bak-ontnester, hier worden alle verpakkingen vanuit een stapel ontnest. Vervolgens zorgen heffers ervoor dat er snelheid komt in het ontnesten. De bakjes worden aan de onderzijde met vacuüm vastgepakt. Daarna gaan de bakjes langs een UVC station om ze te steriliseren. Het volgende station is een buffer waar de bakjes gestapeld worden. Vandaaruit gaan ze naar het volledig nieuw ontworpen vulstation. Zijn de bakjes gevuld dan komt er een aluminium of kunststof sealing op te liggen die via spotsealen op vier punten op het bakje plakt. Ook de seals gaan eerst langs een UVC station voor sterilisatie.

Daarna volgt het echte sealen en wordt de folie vastgesmolten. Dat proces wordt daarna gecontroleerd met een afstandsmeting en een probe die in het bakje knijpt. Vervolgens wordt er, alleen voor de grotere diameters en de emmers, nog een deksel geplaatst. Uiteraard worden ook de deksels steriel gemaakt voordat deze geplaatst worden. Op het einde van de machine vindt de uitvoer plaats en worden de producten uit de machine geschoven naar een transportband.

Pneumatiek in IP69

In de yoghurt-afvulmachine zijn diverse pneumatische cilinders van Festo gemonteerd en de aansturing hiervan gaat via verschillende ventieleilanden. Momenteel wordt de pneumatiek gebruikt voor diverse lineaire bewegingen die redelijkerwijze niet met een servomotor kunnen worden uitgevoerd. Eigenlijk worden alle ‘vaste maat’ bewegingen met pneumatische aandrijvingen gedaan.

Volgens Jacco van Weeren, Sales Engineer bij Festo, is het bij deze yoghurt-afvulmachine van belang dat alle componenten, zowel de cilinders als de ventieleilanden IP69 zijn. “In de engineeringfase kreeg ik al snel de plannen voor de nieuwe machine te zien. Dit is de lay-out, sommige delen zijn IP69 en andere weer niet. De keuze viel toen al snel op de MPA-C en VTUG ventieleilanden, de CRDSNU cilinders in meerdere lengtes, de DGRF cilinders, speciaal voor food-applicaties en nog diverse andere componenten waaronder speciale persluchtslangen. Het gros van de componenten is clean design. Ook zijn alle ventieleilanden op ProfiNet-basis gezien de koppeling met de Siemens besturing. Dat scheelt veel bekabeling en kosten.”

Festo levert al sinds de oprichting van Steven BV in 2005 componenten aan de machinebouwer. “We hebben een goede relatie met Festo en werken al jaren prettig samen,” zegt Carsten Weissflog tot slot. “Jacco kan altijd een goed advies geven over de diverse producten. Nu ging het vooral om de speciale componenten die snel en makkelijk te reinigen moeten zijn. Daarnaast hebben we bewust gekozen voor standaard maten voor de cilinders. Dat is makkelijker als ze vervangen moeten worden. Ook hebben we steevast een aantal standaard maten op voorraad liggen, waarmee wij onze klanten snel kunnen bedienen mocht het nodig zijn. Kijk, we kennen elkaar nu al heel wat jaren en dan weet je wat je aan elkaar hebt. Maar ook elkaar op zijn tijd een schouderklopje geven als het allemaal lekker loopt hoort daar ook bij. Wij zijn trots op deze machine en ik weet zeker onze toeleveranciers net zo. Samen hebben we dit bereikt!”

Bron: Festo

Dit artikel is eerder verschenen in het vakblad Aandrijftechniek van Eisma Media