Polymerlager med två komponenter för terminalstjärnor i dryckfyllningsmaskiner

GLEIT- + WÄLZLAGER

Detaljer: Släppt: 31.01.2011; Senast uppdaterad: 18.04.2023; Träffar: 35128

Efterfrågan på förpackade drycker ökar. För att säkerställa att de olika storlekarna glas- och PET-flaskorna hanteras snabbt och tillförlitligt spelar så kallade klämstjärnor en viktig roll i Krones AGs komplexa tappningslinjer för drycker. De utsätts för mycket höga belastningar, särskilt i det övre effektområdet. Ända sedan de började använda tvåkomponents plastrullarna igus GmbH har utrustats, deras livslängd har nästan fördubblats.

"Brygghus, filtrering, tappning, logistik - vi realiserar inte bara kompletta bryggerier, utan är hemma i dryckesindustrin över hela världen", säger Jürgen Steimmer, gruppchef för märkningsteknik, behållarbeslag och specialstjärnor på Krones AG, Neutraubling, leverantör av teknologi för tappning och förpackning av drycker. ”Efterfrågan på helhetslösningar ökar. Vi servar hela värdekedjan för våra kunder från dryckesproduktion till varudistribution.”

Krones planerar, utvecklar och tillverkar maskiner och kompletta system för områdena process-, fyllnings- och förpackningsteknik samt intralogistik. Miljontals flaskor, burkar och formade behållare "bearbetas" med Krones-system varje dag; speciellt inom bryggerier, läskindustrin och inom vin, mousserande vin och spritproducenter, men även inom livsmedels- och dryckesindustrin samt kemi-, läkemedels- och kosmetikindustrin. Sedan det grundades 1951 har Krones utvecklats långt bortom traditionell mekanik och anläggningsteknik. Företaget har blivit "allroundpartnern" för sina kunder. Maskinteknik, anläggningskunnande, processteknik, mikrobiologi och informationsteknik kombinerades och optimerades harmoniskt.

Vatten före läsk och öl

År 2008 drack människor runt om i världen cirka 208 miljarder liter förpackat vatten. Med en andel på 23,4 % har vatten ersatt kolsyrade läskedrycker som den populäraste drycken. Läsk stod för cirka 203 miljarder liter, vilket motsvarar en andel på 22,8 % av den totala volymen. Öl följer med nästan 184 miljarder liter (20,6 %) och ligger därmed långt före mjölk (14,3 %).

Cirka 40 % av volymen drycker som fylls världen över är förpackade i PET-behållare, och trenden är stigande. Detta sätter PET långt före glasförpackningsmaterial, som står för cirka en fjärdedel av alla drycker. PET-förpackningarnas domäner är vatten och läsk, medan glas främst används för alkoholhaltiga drycker. Andelen drycker som förpackas i burk är drygt 12 %. Öl, läsk och nischsegment som energidrycker är ofta konserverade. Totalt går cirka 10,5 % av volymen av drycker som buteljeras över hela världen till kartongförpackningar.

Klämstjärnor för flaskinspektion

Krones är en global aktör i denna miljö. "Våra maskiner och system erbjuder kunder ekonomiskt mervärde över hela världen", säger Steimmer. ”Vi strävar efter att hitta rätt lösning för varje behov.” Exempel: Inspektions-, fyllnings- och märkningsteknik för glas- och PET-flaskor. Det är här så kallade klämstjärnor bevisar sin effektivitet. Deras användningsområde är i första hand inspektionsteknik. Flaskorna transporteras förbi kameror på en karusell i rasande fart. Dessa kontrollerar inte bara skicket och typen av den enskilda flaskan, utan upptäcker också om det fortfarande finns smuts som sugrör eller cigarettfimpar i den. Flaskorna förs sedan vidare till andra områden, såsom märkning, via ett spännande stjärnhjul.

Sådana klämstjärnor finns i fyra olika diametrar för stjärndelning. Du är t.ex. B. intressant i system för stora bryggerier eller mineralvattentappare som måste hantera många olika flaskstorlekar. Eftersom en klämstjärna kompenserar för en diametertolerans på 20 mm, griper den inte bara en specifik flaskstorlek. Den behöver därför inte bytas, vilket sparar tappningsanläggningarna omställningstider och därmed kostnader. ”Stjärnorna används ständigt i maskinerna. Men deras livslängd brukade vara begränsad”, minns Steimmer. "Det är därför vi var tvungna att hitta ett botemedel här skyndsamt."

Det är precis vad Krones har implementerat tillsammans med igus. Det Neutraubling-baserade företaget har arbetat med Köln-baserade polymerlagerspecialister i nästan 20 år. En mängd olika plastlager är installerade i fyllnings- och förpackningsmaskinerna, alla tribologiskt optimerade. De smörjfria och underhållsfria plastbussningarna är övertygande i livsmedelsmiljön (hygienisk design) och är vanligtvis designade kundspecifikt för att uppfylla kraven på plats.

Inuti specialplast, utsida TPU

Tillsammans har Krones och igus utvecklat en lösning för spännstjärnan för att avsevärt öka dess livslängd. Dessutom har tvåkomponentsrullar använts i fjäderklämmorna i cirka två år nu. Polymermaterialet "iglidur J" valdes för det inre lagret, som har bevisat sig i åratal inom alla industriella områden av förpacknings- och fyllningsteknik. Yttermaterialet består av en TPU-jacka. Denna nya tvåkomponentsvariant har visat sig vara den idealiska lösningen för kraven på plats. Det minimerar slitaget och säkerställer ännu längre maskindriftstid.

Beroende på diametern kan en klämstjärna bestå av 4, 8, 12, 18 upp till 24 delar. En PEEK roterande axel löper mellan staplarna av klämmor, som – styrd av en kontrollbult – ser till att klämmorna öppnas och stängs. "Särskilt rullarna brukade slitas ut för snabbt, så att kunderna fick se över spännstjärnan relativt ofta", rapporterar Steimmer. Era tappningsanläggningar stod då stilla och antalet klagomål ökade. Kunderna hade ofta en andra stjärna i lager så att de snabbt kunde byta ut den i en nödsituation. Det innebar förstås merkostnader som de inte ville stå för. – Det fanns ett akut behov av åtgärder här. Vi har nu eliminerat denna svaga punkt tillsammans med igus."

Högt laddat i bryggerier

Klämstjärnan används flitigt i den dagliga verksamheten på bryggerier. I det övre prestandaområdet passerar upp till 66.000 66.000 flaskor per timme i stora bryggerier, vilket innebär att det finns XNUMX XNUMX öppnings- och stängningsprocesser per timme. För att öka rullarnas livslängd har därför ett flertal tester utförts med en rad olika material. "Vi kontaktade först olika plastleverantörer", minns Steimmer. "Men resultatet var inte tillfredsställande. Antingen slitna rullarna ännu mer eller rotationsaxeln. Det var inte förrän vi fick igus ombord som vi gradvis kom närmare att lösa problemet." Bernhard Hofstetter, ansvarig teknisk försäljningskonsult på igus, förklarar: "Fram till dess var vi kända på Krones som en specialist på plastlager, men inte som rullspecialist. Den här applikationen var en fantastisk möjlighet att fokusera andra områden i vår portfölj."

Ny variant gjord av polymerlager och rulle

Efter omfattande tester, även i företagets tekniska center i Köln, presenterades Krones med en variant gjord av polymerlager och rullar. Inledande tester med rullar gjorda av "iglidur J"-material visade initialt att skillnaden i friktionskoefficient från insidan till utsidan inte var tillräckligt stor för att säkerställa permanenta, slitagefria rörelser på den dyra PEEK-rotationsaxeln. Endast den nya tvåkomponentsvarianten med bra friktionskoefficient på insidan och dålig friktionskoefficient på utsidan ledde till resultatet. Idag svänger "iglidur J" innerlagret med ett TPU-ytterhölje mjukt och framför allt slitagefritt på axeln och säkerställer smidig drift. "Vi har inga klagomål längre", bekräftar Steimmer, "livslängden är betydligt längre."

Tribologiskt optimerad

Tvåkomponentslagret testades i nästan ett år innan det installerades i de första Krones-systemen. Medan färgen orange ursprungligen valdes för TPU-ytterjackan, levereras den nu i företagsfärgen blå. "Vi kunde slå två flugor i en smäll här", säger Steimmer. "För det första passar blått bättre med våra maskiner och för det andra har den blå färgen RoHS-godkännande, varför dessa rullar har installerats sedan sommaren 2009." De tribooptimerade plastrullarna levereras i 6 olika storlekar. Detta har något att göra med storleken på flaskorna och därmed öppningsvinkeln på klämmorna. Rullarna finns för flaskdiametrar från 50 till 110 mm. "Öppningsvinkeln för till exempel en 3-liters colaflaska, som är vanlig på den amerikanska marknaden, måste vara tillräckligt stor för effektiv hantering", förklarar Steimmer. På grund av flaskornas storlek och vikt kan "bara" 20.000 XNUMX flaskor per timme kanaliseras genom multifunktionsstjärnan i dessa tappningsanläggningar.

Inte bara kundkrav utan även standarder och godkännanden förändras ständigt. Leverantörer måste reagera på detta. Tobias Vogel, försäljningschef för glidlager på igus: ”Vi har levererat speciallösningar för Krones maskiner och system i många år.” När det gäller slitage och nötning, hållbarhet och livslängd är det alltid något som behöver modifieras . Till exempel har företaget också löst många krav tidigare med sina underhållsfria linjära spindelsystem. Idag finns många kundspecifika delar installerade i Krones dryckespåfyllnings- och förpackningsmaskiner. Dessa kommer från igus katalogsortiment, som omfattar 29 standardmaterial, och används fortfarande idag – i vissa fall i modifierad form.