Vollkommene Kontrolle

Einsatz von Inspektionssystemen bei der Abfüllung

Seit geraumer Zeit werden die unterschiedlichsten Kontrollgeräte in der Getränkeindustrie eingesetzt. In den letzten Jahren hat sich die Inspektionstechnik mit Zunahme des technischen Fortschritts von der einfachen Sensorik hin zu komplexen Kamerainspektionssystemen entwickelt. Die anfänglichen reinen Kontrollfunktionen bezüglich Anwesenheit von Gebinden und Behältern haben sich über die Messung von Füllständen zu Inspektionen von leeren Gebinden und Behältern weiterentwickelt. In den Bereichen Leergebinde-und Leerkastenkontrolle, Kasten- und Flaschensortierung, Leerflascheninspektion sowie Füller- und Verschließermanagement ist mittlerweile ein hohes technisches Niveau erreicht.

Verbesserungspotentiale zur Anhebung der Qualität des Endprodukts bestehen hingegen noch in einer abschließenden Inspektion der einzelnen Behälter. Die letzte Kontrolle des fertigen Produkts - der sogenannte "final view" - gewinnt in der letzten Zeit immer mehr an Bedeutung. Regelungen zur Gewährleistung verpflichten die Hersteller zum Nachweis, dass ihr Produkt in einwandfreiem Zustand das Werk verlassen hat. Bei dieser Überprüfung steht die Kontrolle des Füllstands, der Verschlussfunktion, des Behälters an sich sowie die Inspektion auf Fremdkörper im Produkt an erster Stelle.

Aber neben diesen Merkmalen gibt es weitere Punkte, die für den Einsatz einer intensiven Endkontrolle sprechen. So ist der Auftritt ein wichtiges Kaufargument. Was nützen die schönsten Etiketten, wenn sie falsch oder nur teilweise aufgeklebt wurden, in der Produktion verrutscht oder abgerissen sind? Gerade bei hochpreisigen Produkten verliert die Marke schnell an Wert, wenn die Qualität der Ausstattung nicht dem Qualitätsimage des Produktes entspricht. In der Produktion bieten sich zwei Orte zum Auffinden der bereits genannten Fehler an: Zum einen hinter dem Verschließer, zum anderen hinter dem Etikettierer.

Die Position hinter dem Verschließer ist interessant, weil das Verschließen ein komplexer Vorgang ist, welcher bei nicht ausreichenden Einstellungen eine Vielzahl unterschiedlicher Fehler erzeugen kann. Die Fehlerarten differieren zusätzlich in Abhängigkeit von der Verschlussart. Bei Verwendung von Kronkorken kann eine fehlerhafte Verschließung in der Regel durch eine Druckmessung erkannt werden. Zur Kontrolle von Kunststoffschraubverschlüssen eignen sich optische Systeme besser. Durch eine Vermessung von Lage und Sitz des Deckels und des Sicherheitsrings kann man die Qualität des Verschlusses bestimmen. Wesentlich vielfältiger sind die Fehlermerkmale bei Aluminiumschraubverschlüssen. Durch den komplexen Anrollvorgang kann es passieren, dass ein Verschluss Fehler aufweist, obwohl eine vorläufige Verschlussfunktion gegeben ist. Ein solcher Schraubverschluss kann im Laufe der Zeit undicht werden, was zum vorzeitigen Verderben des Produktes führen kann. Des weiteren kann eine Verletzungsgefahr für den Konsumenten beim Öffnen von solchen Verschlüssen ausgehen.

Nur wenn die Deckelzuführung zu dem Verschließer und die verschiedenen Anrollungen im Verschließer präzise justiert, die geforderte Qualität der Deckelrohlinge und des Behältermaterials gegeben ist, kann ein ordentlicher Verschließvorgang erfolgen. Spezifische Abweichungen der einzelnen Teile dieser Ablaufkette führen zu spezifischen Fehlern. So ist es zur Zeit möglich, mit einer Anrollkontrolle Deckel- und Verschließerfehler in den folgenden Ausprägungen nachzuweisen: "

bullnose schräg sitzender Verschluss, sogenannte Schlafmütze
weak thread schwach angerollter Verschluss
broken bridge Sollbruchstellen zwischen den einzelnen Segmenten sind vorzeitig aufgebrochen
wingout teilweise nicht angepresster Sicherungsring, einzelne Segmente stehen ab
untucked band komplett nicht angepresster Sicherheitsring

Die statistische Zuordnung von nachgewiesenen Deckelfehlern zu einzelnen Stationen des Verschließers über einen "Verschließerlocator" ermöglicht eine effiziente Identifikation der Ursache von Fehlern. Die Wartung der angezeigten Verschließerstation kann zielgerichtet stattfinden. Dies spart Zeit und minimiert Kosten. Es wird nicht nur die Gesamtqualität der Verschließung durch den Einsatz dieser Inspektion erheblich gesteigert, die Wartungsoptimierung führt zu einer Erhöhung der Effizienz der gesamten Abfülllinie.

Das man die Position hinter dem Etikettier nutzt, um dort hauptsächlich die Etikettenausstattung der Flasche zu überprüfen, ist einleuchtend. Etiketteninspektion ist in zwei grundlegend verschiedenen Positionen möglich. Zum einen kann diese Inspektion in den Etikettierer jeweils hinter den einzelnen Etikettierstationen integriert werden. Hiermit ist verbunden, dass die Behälter mit den zu kontrollierenden Etiketten jeweils ausgerichtet am jeweiligen Kamerasystem vorbeitransportiert und inspiziert werden. Problematisch dabei ist, dass das Inspektionssystem Rücksicht auf den vorhanden Platz hinter der Etikettierstation nehmen muss. Die Randbedingungen differieren jedoch von Etikettierer zu Etikettierer und von Station zu Station. Ein problemloser Zugang für Umstellung und Wartung ist in der Regel nicht gewährleistet. Außerdem ist meist für jede Etikettierposition im Etikettierer eine Inspektionseinheit erforderlich. Hierdurch vergrößern sich Aufwand und Kosten für die Umsetzung einer Etikettenkontrolle.

Neuartige Konzepte zur Etikettenkontrolle ermöglichen jetzt aber auch eine hochpräzise Inspektion am Transportband. Hier wird bewusst auf die Kontrolle im Etikettierer zugunsten einer Inspektion hinter dem Etikettierer verzichtet. In sogenannten Optikmodulen werden Kamera- und Spiegelsysteme so angebracht, dass der Behälter während des freien Durchlaufs in einer Rundumansicht betrachtet wird. Die einzelnen Ansichten werden über eine Software so zusammengesetzt, dass eine lückenlose 360°-Inspektion des gesamten Behälterumfangs ermöglicht wird. Durch geeignete Algorithmen kann erreicht werden, dass die Ausrichtung des Behälters für die Bildauswertung keine Rolle spielt. Mit anderen Worten: die Software rechnet das Bild so um, als ob jede Flasche in der gleichen Ausrichtung auf dem Transporteur stünde.

Wozu dient dieser Aufwand? Viele mögen sich jetzt denken, dass die im Allgemeinen nur marginale Abweichungen der Sollposition der Etiketten den Einsatz eines solchen Gerätes nicht rechtfertigen. Aber neben rein "kosmetischen" Aspekten wie exakter Positionierung und Ausrichtung, falten- und knitterfreier Sitz sind unter dem Aspekt des Verbraucherschutzes und -sicherheit wichtige Merkmale zu kontrollieren. So zum Beispiel ob überhaupt das richtige Etikett aufgeklebt ist. Eine aufgrund eines fälschlich verwendeten Etiketts dem Konsumenten vermittelte Fehlinformation bzgl. Alkoholgehalt (mit Alkohol/ alkoholfrei), Zuckergehalt (Zucker/ Zuckerersatzstoffe) und möglicherweise allergenen Inhaltsstoffen kann ernsthafte Konsequenzen zur Folge haben. Auch Beschädigungen von Etikettbereichen, die wichtige Verbraucherinformationen unkenntlich machen, sollten mit größtmöglicher Präzision erkannt werden. Außerdem muss sichergestellt sein, dass das Haltbarkeitsdatum auf dem Etikett vorhanden und für den Kunden lesbar ist.

Neben dem Etikett wird auch der Verschluss in zunehmendem Maße als Markenträger gebraucht. Anhand eines aufgebrachten Logos kann der Verbraucher auf einen Blick erkennen, um welche Ausführung einer Marke (normal/ light /diet, mit / ohne Alkohol, verschiedene Geschmacksrichtungen) es sich in einem Kasten handelt. Es kommt aber immer wieder vor, das in einer Chargen einer oder mehrere Deckel mit einem anderen Aufdruck enthalten. Auch hier sind die technischen Möglichkeiten der Bildauswertung heute so ausgereift, das Deckel die in beliebiger Ausrichtung unter einem Kamerasystem durchfahren einwandfrei identifiziert werden.

Moderne Systeme kombinieren die Inspektion von Verschluß und Etiketten in einem Gerät und kommen mit einer einzigen Beleuchtungseinheit aus. Dem Abfüller wird damit die Möglichkeit gegeben ohne große Umbaumaßnahmen an der Linie eine komplette Endkontrolle auf kleinstem Raum unterzubringen.

Für beide Positionen geeignet sind neuartige Systeme zur Fremdkörperentdeckung. Schnell kann es in der Produktion vorkommen, dass während des Abfüll- oder Verschließvorganges durch die Produktionsmaschine ein Stück Glas abgeschlagen wird. Bei Einwegflaschen oder Gläsern kommt noch hinzu, dass die Reinigung durch den Rinser nicht immer ausreichend ist. Fremdkörper, die während der Produktion der Behälter in diese gelangt sind, werden nicht ausgespült und stellen eine Gefahr für den Endkunden dar: Alleine der Gedanke an einen mitgetrunkenen Glassplitter lässt sicher die meisten erschauern. Sobald es um die Kontrolle von trüben oder gänzlich undurchsichtigen Flüssigkeiten oder Behältern geht, müssen spezielle Lösungen eingesetzt werden, da dort optische Systeme versagen. Inspektionen, die auf der Röntgentechnologie in Verbindung mit Bildverarbeitung basieren durchleuchten das Produkt und können kleine Fremdkörper wie zum Beispiel Steine, Glasstücke, metallteile oder auch Obstkerne finden.

Gerade in der heutigen Zeit muss es das Ziel jeden Abfüllers sein, dem Kunden ein hundertprozentiges Produkt anzubieten. Der Stand der Technik macht eine vollkommene Kontrolle des Produktes für jeden zugänglich.