Automatische Getränkeabfüllung mit Förderband und Drehteller

Entwicklung eines automatisierten Systems zur Getränkeabfüllung, das Behältnisse über einen Drehteller zuführt, per Förderband exakt positioniert und nach dem Abfüllvorgang weitertransportiert. Die Anlage kombiniert Fördertechnik, Sensorik und Mikrocontroller-Steuerung zu einem durchgängigen Prozess ohne manuelle Eingriffe.

Herausforderung: Manuelle Getränkeabfüllung ist zeitaufwändig und schwer reproduzierbar – gefragt war ein automatisiertes System mit zuverlässiger Zuführung, präziser Positionierung und definierter Abfüllmenge

Lösung: Kombination aus Drehteller-Puffer, Vereinzelung, Schrittmotor-betriebenem Förderband und Sensorik, koordiniert über eine Mikrocontroller-Steuerung

Ergebnis: Funktionsfähiges Abfüllsystem mit reproduzierbarem, kontinuierlichem Prozessablauf – aus Edelstahl ausgeführt und für hygienische Anwendungen geeignet

Projektinfos

• Leistungen: Konzept, Konstruktion, CAD, Automatisierung, Steuerungsentwicklung, Systemintegration, Prototyping
• Bereich: Sondermaschinenbau · Automatisierung · Mechatronik
• Branche: Beverage · Produktion · Event
• Projektart: Sondermaschine · Systementwicklung

Ausgangssituation

Die manuelle Abfüllung von Getränken in Behältnisse ist personalintensiv und schwer reproduzierbar: Positionierung, Befüllmenge und Taktung schwanken, was die Skalierung auf größere Stückzahlen erschwert. Für einen kontinuierlichen Prozess war ein System gefragt, das Behältnisse zuverlässig zuführt, exakt positioniert, mit definierter Menge befüllt und anschließend weitertransportiert – ohne manuelle Eingriffe zwischen den Schritten.

Die Anforderung umfasste sowohl die mechanische Konstruktion als auch die Steuerungslogik, die alle Komponenten koordiniert.

Funktionsprinzip

Der Ablauf läuft automatisiert nach einem Start- oder Bestellsignal:

1. Behältnisse werden auf dem Drehteller platziert
2. Der Drehteller rotiert und führt die Behältnisse zur Vereinzelung
3. Über eine Führung werden sie kontrolliert auf das Förderband übergeben
4. Ein Sensor erkennt die Position des Behältnisses
5. Das Förderband positioniert das Behältnis exakt unter der Abfüllstation
6. Die definierte Menge wird abgefüllt
7. Das Behältnis wird weitertransportiert und kann entnommen werden

Der Prozess ist als kontinuierlicher Ablauf ausgelegt und ermöglicht eine reproduzierbare Abfüllung über beliebig viele Behältnisse.

Mechanischer Aufbau

Der Drehteller fungiert als Puffer und Zuführsystem für mehrere Behältnisse gleichzeitig. Er ist über ein Axiallager drehbar gelagert und wird per Motor mit Riemenantrieb angetrieben. Ein integrierter Vereinzelungsmechanismus mit Führungsschienen sorgt dafür, dass die Behältnisse einzeln und in definierter Lage an das Förderband übergeben werden.

Das Förderband ist die zentrale Komponente für die Positioniergenauigkeit: ein speziell entwickeltes Gurtförderband mit Antriebs- und Umlenkrollen, beidseitiger Lagerung und einer Gleitplatte für ruhigen, stabilen Lauf. Seitliche Führungsschienen halten die Behältnisse in der Sollposition. Angetrieben wird das Band über einen Schrittmotor, der die exakte Positionierung unter der Abfüllstation ermöglicht.

Tragstruktur und Verkleidung bestehen aus Edelstahl (Rechteckrohr für das Gestell, Bleche und Führungselemente in entsprechender Ausführung) – ausgelegt für robusten Dauerbetrieb und hygienische Anwendungen im Beverage-Umfeld. Ergänzt wird die Konstruktion durch 3D-gedruckte Halterungen und Befestigungselemente, die schnelle Anpassungen während der Entwicklung erlaubten.

Steuerung und Sensorik

Die Steuerung übernimmt die zeitliche Koordination aller Bewegungen über einen Mikrocontroller. Ein Positionssensor erkennt das Behältnis am Förderband und triggert die Positionierung unter der Abfüllstation. Drehteller und Förderband sind synchronisiert, sodass die Übergabe ohne Stau oder Lücke erfolgt.

Die Steuerlogik verarbeitet das Startsignal, koordiniert die Bewegungsabläufe von Drehteller und Förderband, kontrolliert die Behältnisposition über die Sensorik und löst den Abfüllvorgang aus, sobald die Sollposition erreicht ist.

Ergebnis

• Vollständig automatisierter Abfüllprozess ohne manuelle Eingriffe zwischen den Schritten
• Reproduzierbare Positionierung und definierte Abfüllmenge pro Behältnis
• Kontinuierlicher Durchsatz durch Drehteller-Puffer und synchronisiertes Förderband
• Edelstahlausführung für robusten Dauerbetrieb und hygienische Anwendungen
• Modular ausgelegt – einzelne Komponenten (Abfüllstation, Sensorik, Steuerung) lassen sich an andere Anwendungen anpassen

Übertragbarkeit auf andere Projekte

Der Ansatz lässt sich auf viele Bereiche der Prozessautomatisierung und des Sondermaschinenbaus übertragen:

• Automatisierte Zuführ- und Vereinzelungssysteme – Drehteller, Vibrationswendelförderer oder Linearzuführer als Puffer und Vereinzelung für Bauteile, Behältnisse oder Verpackungen.
• Präzise Positionierung in Fertigungsprozessen – Schrittmotor-betriebene Förderstrecken oder Achsen mit Sensorik, wenn manuelle Positionierung zu ungenau oder zu langsam ist.
• Dosier- und Abfüllanlagen für Kleinserien – Sondermaschinen für Produkte, die nicht für Standardabfüllanlagen geeignet sind: Sondergrößen, kleine Stückzahlen, häufige Produktwechsel.
• Verbindung von Mechanik, Sensorik und Steuerung – Anwendungen, bei denen ein durchgängiger Ablauf wichtiger ist als Einzelkomponenten, und bei denen eine Person die gesamte Kette versteht und auslegt.
• Edelstahlkonstruktionen für hygienische Umgebungen – Lebensmittel, Beverage, Pharma oder andere Bereiche mit Anforderungen an Reinigung und Korrosionsbeständigkeit.

Wenn du eine Abfüll-, Zuführ- oder Positionieranlage planst oder ein bestehendes System optimieren möchtest – lass uns sprechen.