Wartungsfreie Abfüllanlagen

Steckbrief

• Was wurde benötigt: Spindelhubtische drylin-SLW, drylin W-Profilführungen, Kunststoff-Energieketten
• Anforderungen: Bei der Verstellung des Abfüllarms kommen hohe Lasten (allein der Abfüllarm mit Ventil wiegt 80 kg) und hohe Hebelkräfte vor. Das System muss ohne Schmierung auskommen, um eventuelle Kontaminationen auszuschließen, und soll möglichst abrieb- und verschleißfreie sein. Auch die Kosten sollten überschaubar bleiben.
• Branche: Getränkeindustrie, Abfüllanlagen
• Erfolg für den Kunden: Der Spindelhubtisch lässt sich trotz der erheblichen Belastung ganz einfach und exakt über Handrad und Trapezgewinde verfahren. Das gesamte System arbeitet komplett schmierstofffrei und mit minimalem Abrieb. Dank sehr flacher Bauweise lässt sich das System gut in die Konstruktion integrieren. Zudem ist es deutlich günstiger als Alternativen wie Kugelumlaufführungen.

Über ein Handrad kann der Bediener den immerhin 80 kg schweren Abfüllkopf ohne großen Kraftaufwand positionieren.

Problem

Anlagen der Fricke Abfülltechnik GmbH & Co. KG kommen weltweit zum Einsatz, wenn Gebinde wie Eimer, Kanister oder Hobbocks präzise befüllt werden – zum Beispiel mit Farben und Lacken, Dispersionen oder Kleb- und anderen Baustoffen. Für diese Aufgabe hat Fricke ein hoch flexibles Anlagenprogramm entwickelt, das sich unter anderem an unterschiedliche Behälterarten anpassen lässt.
Allen Anlagen gemeinsam ist der Abfüllarm, der pneumatisch angetrieben wird und in den Behälter einfährt, sowie die integrierte Wägezelle, die ein eichfähiges Abfüllen ermöglicht. Zusätzliche Module, die auch nachträglich ergänzt werden können, übernehmen bei Bedarf nachgelagerte Arbeitsgänge wie z.B. das Verschließen und Kennzeichnen der Gebinde.
Zum Konzept der höchstmöglichen Flexibilität gehört auch das variable Positionieren des Abfüllkopfes. Das schafft die Voraussetzung dafür, dass auf ein und derselben Linie unterschiedliche Gebinde abgefüllt werden können.
Ursprünglich verwendete Fricke für das Verstellen des Abfüllarms ein Rohr-in-Rohr-System, das aber relativ schwergängig war. Auf der Suche nach einer besseren Lösung prüften die Konstrukteure des Unternehmens verschiedene Systeme. Die Lösung muss hohe Lasten aufnehmen, denn allein der Abfüllarm mit dem Ventil wiegt 80 kg. Hinzu kommen hohe Hebelkräfte sowie das Gewicht des Produktes in dem Zuführschlauch. Des Weiteren sollte das Linearsystem ohne Schmierung auskommen, da es oberhalb der Produktbehälter zum Einsatz kommt und eventuelle Kontaminationen ausgeschlossen sein müssen. Aus demselben Grund war ein möglichst abrieb- und verschleißfreier Betrieb gefordert. Zuletzt spielten auch die Kosten eine wichtige Rolle.
Neben der Positionierung des Abfüllkopfes wurde aber auch an anderer Stellen Linearlagertechnik benötigt. So sollte eine Lösung für die Zuführung der Gebinde gefunden werden. Und zuletzt wurden für verschiedenste bewegte Teile der Abfüllanlage Leitungsführungen für die verschiedenen Leitungen zur Übertragung von Energie und Signalen gesucht.

Lösung

Verstellung des Abfüllarms
Die Verantwortlichen bei Fricke entschieden sich für Spindelhubtische aus dem drylin-Programm, konkret für die Systeme der Baureihe drylin SLW-2080 (siehe Bilder 1 und 2 unten) mit einer statischen Tragfähigkeit von 1.600 N (axial) und 6.400 N (radial). Ihr Herzstück sind die bewährten hartanodisierten drylin-W Profilschienen und ein Führungswagen, der von vier drylin W-Gehäuselagern geführt wird (Bild 3). Der Bediener positioniert den Abfüllkopf, der auf dem Führungswagen montiert wurde präzise über eine Handkurbel, die auf eine drylin-Trapezgewindemutter wirkt (Bild 4). Das gesamte System arbeitet komplett schmierstofffrei und mit minimalem Abrieb. Daneben lässt sich der Spindelhubtisch lässt trotz der erheblichen Belastung ganz einfach und exakt über Handrad und Trapezgewinde verfahren. Mit einer Baubreite von 150 mm für den Schlitten und einer sehr flachen Bauweise lässt sich das System gut in die Umgebung integrieren.
Auch unter Kostenaspekten überzeugt das einbaufertig gelieferte System: Alternativen wie Kugelumlaufführungen wären deutlich teurer. Und wenn einmal besonders korrosive oder aggressive Medien abgefüllt werden sollen, können einzelne Elemente des Spindelhubtisches durch Edelstahlkomponenten ersetzt werden. Auch entsprechend beständige iglidur-Materialien würden für die Gleitelemente und Trapezgewindemutter zur Verfügung stehen.

Fördertechnik zur Zuführung der Gebinde
Auch an anderen Stellen in den Abfüllanlagen sind bei Fricke unsere Produkte verbaut. So sorgen in der Fördertechnik, die die Gebinde der Abfüllung zuführt, verdeckt montierte Führungsschienen aus dem drylin W-Programm (Bild 5) für leichtgängige Bewegungen und eine genaue Positionierung der Behälter.

Energieversorgung bewegter Anlagenteile
Und auch das Geschäftsfeld der Energiezuführungen ist in den Anlagen vertreten: Flexible Kunststoff-Energieketten (Bild 6) gewährleisten die zuverlässige Übertragung von Energie und Signalen zu den bewegten Teilen der Abfüllanlagen.

Bild 1: Die Fricke-Konstrukteure entschieden sich für den Einsatz von einbaufertigen Komplett-Linearsystemen der Baureihe drylin SLW.

Bild 2: Die kompakte drylin-Lineareinheit im eingebauten Zustand.

Bild 3: „igus inside“: Hier sieht man gut den igus-Baukasten mit drylin-Gleitlagerbuchsen und Gleitlagerfolien.

Bild 4: Über ein Handrad kann der Bediener den immerhin 80 kg schweren Abfüllkopf ohne großen Kraftaufwand positionieren.

Bild 5: Verdeckt montierte Führungsschienen aus drylin W sorgen für leichtgängige Bewegungen bei der Zuführung der Gebinde zur Abfüllung.

Bild 6: Flexible Kunststoff-Energieketten übertragen zuverlässig Energie und Signale zu den bewegten Anlagenteilen.