Bei cynapse^® handelt es sich um eine bauraumintegrierte Lösung zur digitalen Anbindung von Getrieben von WITTENSTEIN alpha. Das direkt integrierbare Modul enthält einen Temperatur- sowie einen 3-Achs-Beschleunigungssensor, eine Recheneinheit zur Datenvorverarbeitung, einen Speicherbaustein für ca. 20.000 Betriebsstunden sowie eine IO-Link-Kommunikationsschnittstelle. Diese gewährleistet, dass die Getriebe mittels eines entsprechenden IO-Link-Master über Feldbus-Schnittstellen mit Maschinensteuerungen kommunizieren und gleichzeitig ihre Daten über OPC UA direkt in die Unternehmens-IT, in Cloud-Applikationen oder ihren Digital Twin übertragen können. Auf dieser Basis ermöglicht der Smart Service cynapse^® Monitor die einfache Visualisierung und Auswertung von Betriebsdaten – einschließlich automatischem Teach-In von Grenzwerten und Ausgabe von Alarmen bei deren Überschreitung. Hersteller und Betreiber müssen dafür also keine eigenständigen Lösungen entwickeln und sparen so erheblichen Programmieraufwand.

Neben hoher Positioniergenauigkeit überzeugt es durch eine kompakte Bauform, die eine platzsparende Integration ermöglicht. Insgesamt sind in der Maschine – in allen angetriebenen Achsen – mehr als ein Dutzend dieser Winkelgetriebe verbaut: in der schwimmenden Eintaktung, im Nockengefache für die positionsgetreue Zuführung, im Kettenförderband sowie im Auslaufband. In der Quersiegelstation, wo die Folie geschnitten und verschweißt wird, ist das Getriebe mit der cynapse^®-Funktionalität ausgestattet. So kann die Einstellung von Schneidemessern digital überwacht werden.

Eine knifflige Angelegenheit ist die prozessstabile Einstellung der Folienschneidmesser in der Quersiegelstation. Da die Messer unmittelbar in die etwa 95 bis 110 °C heißen Siegelbacken integriert sind, erwärmen sie sich und dehnen sich dabei entsprechend aus. Das führt dazu, dass sich die Justierung der Messer verändert. Dadurch kann die Qualität des Schneidevorgangs abnehmen, und die hauchdünne Folie wird entweder außen oder innen nicht vollständig durchtrennt. Zwar kann die ganze Baugruppe dann in nur einer Minute gewechselt und das getauschte Modul in der Werkstatt neu eingestellt werden. Aber besser wäre es, wenn die Wartungserfordernis so rechtzeitig angezeigt werden könnte, dass die Baugruppe in einer Pause oder einem Chargenwechsel getauscht werden kann und nicht erst dann, wenn sie einen ungeplanten Stillstand der Maschine hervorruft. Mit cynapse^® – integriert in das Getriebe – und dem Smart Service cynapse^® Monitor ist genau so eine Lösung möglich.

Das cynapse^®-Modul im CPK-Getriebe kann neben Temperaturwerten auch Vibrationen und Peak-to-Peak-Beschleunigungswerte messen und auswerten. Diese sind wesentliche Indikatoren für die Einstellung des Messers. Zu hohe Werte weisen darauf hin, dass im Schneideprozess zu viel Kraft einwirkt und die Gefahr von Verschleiß an Messern, Siegelbacken und Sensoren besteht. Zudem gehen sie einher mit hohen Laufgeräuschen. Zu geringe Werte indizieren, dass die Folie möglicherweise nicht vollständig durchschnitten, Pizzen nicht korrekt verpackt und versiegelt sowie vielleicht auch Folienreste durch die Maschine geschleppt werden. Deshalb arbeitet man bei Schreyer Sondermaschinen daran, per Datenlogging die Sensordaten der Getriebe in der Quersiegelstation zu erfassen. 

Der Smart Service kann die erfassten Betriebsdaten übernehmen und auswerten. Die integrierte Teach-In-Funktion ist in der Lage, hierfür über eine definierte Zeitspanne das Vibrations- und Beschleunigungsverhalten zu erfassen, wie es für eine I/O-Quersiegelgruppe typisch ist. Dabei kann die Software individuelle Grenzwerte für das Betriebsverhalten der Quersiegelstation und der Messereinstellung ermitteln und überwachen. Die Visualisierung der aktuellen Messwerte kann dann in die Bedienoberfläche der Maschine integriert und so für den Maschinenbediener oder das Servicepersonal direkt zugänglich gemacht werden. Zudem ist es möglich, alle Daten als Histogramme aufzubereiten und in der Historie der Getriebe zu hinterlegen. Schreyer Sondermaschinen ist auf dem besten Weg, um gemeinsam mit WITTENSTEIN alpha und einem Endkunden eine automatisierte Erkennung und Prognose von Wartungsbedarfen der Folienschneidmesser in der Quersiegelstation umzusetzen.