Formatverstellungen im Hygienic Design

Werden Lebensmittel industriell verarbeitet, steigt der Bedarf an automatischen Formatverstellungen. Wo Backwaren oder Süßigkeiten hergestellt werden, verteilen Walzen zum Beispiel Teige und Schokolademasse auf dem Förderband. Die Höhe der Walze – und damit die Dicke der Masse – wird dabei über eine Zustellachse automatisch eingestellt. Automatische Formatverstellungen senken Rüstzeiten und sorgen für exakte Wiederholbarkeit und Vielseitigkeit. BERND KLÖPPER

Auch beim Handling verpackter flüssiger oder viskoser Lebensmittel bedarf es automatischer Formatverstellungen, um die Verpackungsmaschinen flexibel auf die unterschiedlichen Gebindeeigenschaften einzustellen.

Wash-down-fähige Zustellachsen

Allerdings müssen bei solchen Anwendungen die Zustellachsen gemäß den Hygienevorschriften der Lebensmittelherstellung korrosionsbeständig und wash-down-fähig sein. Nur dann halten sie den aggressiven Reinigungsmitteln stand, die eingesetzt werden, wenn beispielsweise nach Beschädigung einzelner Verpackungen eine Reinigung der Anlage erforderlich wird.

Die RK Rose+Krieger GmbH aus Minden und die Lenord, Bauer & Co. GmbH aus Oberhausen arbeiten bereits seit einigen Jahren erfolgreich auf dem Gebiet der automatisierten Formatverstellungen zusammen und bieten in Kooperation aufeinander abgestimmte Lösungen an. RK Rose+Krieger liefert die Linearachsen und Lenord + Bauer die elektromotorischen Stellantriebe. Da war es naheliegend, auch korrosionsbeständige Lösungen für die automatisierte Formatverstellung in der Lebensmittelindustrie zu konzipieren. Und so werden bei dem jüngsten Projekt der fachübergreifenden Zusammenarbeit der beiden Unternehmen PowerDrive-Stellantriebe in der Edelstahlausführung von Lenord + Bauer mit den neuen E-II-Einrohr-Lineareinheiten aus Edelstahl von RK Rose+Krieger zu korrosionsbeständigen und wash-down-fähigen automatisierten Zustellachsen kombiniert.

Einrohrachse aus Edelstahl

„Die Entwicklung einer Formatverstellung aus Edelstahl war für uns ein logischer Schritt. Wir haben bereits in der Vergangenheit E-II-Einrohrachsen aus Edelstahl als Sonderlösung geliefert und nun die beiden gängigen Baugrößen 30 und 40 als Weiterentwicklung in unser Standardprogramm aufgenommen. Zudem konnten wir zahlreiche Synergien nutzen“, erklärt Jörg Töhte, Key Account Manager bei RK Rose+Krieger. So bieten die Mindener Spezialisten für Linear-, Profil- und Verbindungstechnik bereits seit einigen Jahren erfolgreich Rohrverbindungselemente aus Edelstahl an. Diese Robust Clamps kommen nun bei den Edelstahlausführungen der Einrohrachsen als Anbindungselemente und Führungsschlitten zum Einsatz. Dabei erleichtert die Variantenvielfalt der Befestigungselemente die Anbindung an die bauseitige Konstruktion.

Korrosionsbeständige Rohrsystem-Lineareinheit

Die Edelstahlversion der beliebten Einrohr-Lineareiheit E-II eignet sich für leichte bis schwere Verstellaufgaben. Sie ist 100 % korrosionsbeständig und besitzt gegenüber den Standard-Einheiten einen erweiterten Temperaturbereich von –30 °C bis +80 °C – auf Wunsch ist hier durch den Austausch des Gleitbuchsenmaterials des Führungsschlittens sogar noch eine Steigerung möglich. Da die Edelstahlachsen zudem mit lebensmittelunbedenklichen, FDA-konformen Schmierstoffen arbeiten und wash-down-fähig sind, empfehlen sie sich beispielsweise für die Breiten-, Höhen-, und Längenverstellung in Verpackungsmaschinen der Lebensmittelindustrie.

Das Endelement der Rohrsystem-Lineareinheiten ist als Edelstahlkugellager für die Spindellagerung ausgeführt und serienmäßig mit Ablaufbohrungen versehen. Edelstahlabdeckungen für die Lagersitze und die Führungsnut dienen der optischen Verkleidung, sind jedoch gleichzeitig ein effektiver Staubschutz und können auch als Hubbegrenzung genutzt werden.

Die Einrohreinheiten aus Edelstahl sind mit Rechts- oder Links- sowie Rechts- und Linksgewinde lieferbar. Dabei eignet sich die Variante mit Rechts- und Linksgewinde, bei der sich die Schlitten aufeinander zu bewegen, vor allem für Formatverstellungen. Optional kann ein zweiter, lose mitlaufender Führungsschlitten vorgesehen werden.

Kompakte, stufenlose Stellantriebe

RK Rose+Krieger kombiniert seine Edelstahlachsen mit den Positionierantrieben vom Typ PowerDRIVE GEL 6110 von Lenord + Bauer. Der kompakte elektromotorische Stellantrieb eignet sich für den Einsatz in Verpackungsmaschinen sowie Nahrungs- und Abfüllanlagen und ist hier die deutlich kostengünstigere Alternative gegenüber den üblicherweise verwendeten feuchtigkeitsgekapselten High-end-Motoren. In seinem korrosionsbeständigen Gehäuse aus Edelstahl (Schutzart IP67) vereint er einen bürstenlosen DC-Motor und einen 32-Bit Mikroprozessor mit einer kompakten Endstufe und einem leistungsfähigen Getriebe sowie einem magnetisch absoluten Multiturngeber. Für die Anbindung der Stellantriebe an die jeweilige Anlage bietet Lenord + Bauer dezentrale Steuereinheiten wie die PowerDRIVE-Box. Sie kann bis zu fünf Antriebe regeln und mit Spannung versorgen. Eine steckbare Schnittstelle erleichtert das Einbinden der Box in gängige Industrienetze und sichert den Datenaustausch mit der Anlagensteuerung.

Nachrüstung problemlos möglich

Auch eine nachträgliche Ausrüstung einer Produktionsanlage mit automatisierten Formatverstellungen ist ohne großen mechanischen Aufwand möglich. Sie bietet sich überall dort an, wo Handräder, Führungen mit Klemmvorrichtung oder pneumatische Zylinder mit Anschlägen zeitaufwändig noch von Hand justiert werden. Diese müssen lediglich demontiert und Stellantriebe für die elektrische Verstellung montiert werden.

Auf diese Weise lässt sich nicht nur Zeit sparen, sondern auch die Produktqualität steigern und der Ausschuss beim Wiederanlauf der Maschine nach einem Formatwechsel minimieren. Je mehr handbetriebene Formatverstellungen existieren und je komplexer die Anlage ist, desto schneller amortisiert sich solch eine Umstellung auf eine automatische Positionierung.

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