Leistungsstarke Zahnriemenachse zur Keg-Beförderung in Abfüllanlage

Steckbrief

• Was wurde benötigt: drylin ZLW-Linearachse, iglidur Gleitlager, drylin Linearlager, isense-Technologie zur Zustandsüberwachung
• Anforderungen: Die KHS-Anlage hat eine Leistung von 700 Keg-Fässern pro Stunde und benötigte daher  eine kompakte, robuste und leistungsfähige Achse für das Keg-Handling. Daneben waren eine hohe Verfügbarkeit und Lebensdauer gefragt.
• Branche: Getränkeindustrie
• Erfolg für den Kunden: Durch Einsatz einer großdimensionierten drylin ZLW-Zahnriemenachse konnte eine robuste Anlage geschaffen werden, die von den Kunden von KHS wegen ihrer Flexibilität geschätzt wird. Auch mit der Aufnahme hoher Querkräfte beim Keg-Handling kommt die Linearachse gut zurecht.

Die Innokeg AF-C Transversal von KHS kann Einweg- und Mehrweg Ken-Fässer prüfen, reinigen und befüllen.

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Problem

Mit einem breiten Spektrum an Abfüll- und Verpackungsanlagen sowie z. B. solchen im Bereich der Reinigung, Etikettierung, Pasteurisierung oder innerhalb der Transport- und Inspektionstechnik hat KHS weltweit eine hohe Marktdurchdringung und entwickelt immer wieder neue Maschinenkonzepte.
Mit der Innokeg AF-C Transversal hat das Unternehmen eine echte Innovation in der Abfülltechnik zur Serienreife entwickelt.
Die Anlage zeichnet sich durch eine besonders hohe Flexibilität bei der Prüfung, Reinigung und Abfüllung von Kegs aus (Bild 1). Ein Wechsel zwischen Mehrweg- und Einweg-Kegs ist ohne Umbau möglich – und das bis zu einer Leistung von bis zu 700 Fässern pro Stunde. Die Voraussetzung dafür schafft das innovative Maschinenlayout: Die Bearbeitungsstationen sind transversal, also beidseitig, neben dem zentralen Förderband angeordnet, sodass die Kegs im Bedarfsfall einfach bis zum Füller als letzte Maschine durch die Anlage gefördert werden, ohne den gesamten Reinigungsprozess oder einzelne Schritte zu durchlaufen. Über drei angetriebene Schieber pro Bearbeitungsstation (von denen es bis zu vier gibt) können sie durch das drylin System seitlich vom Band in diese Station und wieder hinausgeschoben werden.
Im Unterschied zu Glas- und PET-Flaschen sowie Dosen sind Kegs schwere Container mit entsprechenden Anforderungen an die Handhabungstechnik. Zu den Herausforderungen der Konstrukteure der Innokeg AF-C Transversal gehörte es daher, eine kompakte, robuste und leistungsstarke Achse für das transversale Keg-Handling zu entwickeln.
Es geht darum, Kegs mit einem Gewicht von zwei mal 80 Kilogramm über einen Weg von 1.820 Millimeter quer zur Transportrichtung zu verschieben, und das bei einer Geschwindigkeit von 1,5 m/s und einer Beschleunigung von 2 m/s². Die Anlage muss unter den hygienischen Bedingungen der Getränkeabfüllung im 24/7-Betrieb mit einer sehr hohen Verfügbarkeit und Lebensdauer funktionieren.

Lösung

drylin ZLW Zahmriemenachse in der Fördertechnik
Die Verantwortlichen der mechanischen Konstruktion analysierten den Markt und prüften die Lösungsvorschläge verschiedener Anbieter. Letztlich konnte die von uns vorgeschlagen multifunktionale drylin ZLW-Linearachse überzeugen (siehe Bilder 2 und 3 unten). Sie ist stolze zwei Meter lang, 41 Zentimeter breit, 10 Zentimeter hoch und 126 Kilogramm schwer und wurde einbaufertig geliefert.
Insgesamt vier Führungsschienen, von denen jeweils zwei zur parallelen Führung genutzt werden, wurden für KHS zu einem kompakten System zusammengesetzt. So können die drei „Schubarme“ (der mittlere fürs Einschieben der Kegs in die Station, die zwei äußeren für die Rückführung auf das zentrale Förderband) auf einer gemeinsamen Linearachse betrieben werden.
Um die Führungslänge der Schlitten an die hohen Drehmomente anzupassen, die beim Überschieben der Kegs auftreten, sind die Schlitten auf zwei Ebenen angeordnet. Sie werden durch drei zentral angeordnete Zahnriemen bewegt (Bild 4 unten). Die Motoren sind platzsparend in der Verlängerung der Umlenkachse auf beiden Seiten der Einheit untergebracht.

iglidur Gleitlager in den Achsen
In allen Achsen kommen Gleitlager aus iglidur Werkstoffen zum Einsatz, die keine externen Schmierstoffe benötigen – ein wichtiger Aspekt bei der hygienegerechten Reinigung und Abfüllung. Eine intelligent konstruierte und einfach zu demontierende axiale Sicherung ermöglicht darüber hinaus den schnellen Wechsel der Linearführungsfolien (Bild 5 unten).

drylin Linearlager in den Hubstationen
Daneben gibt es an der Innokeg AF-C Transversal auch zahlreiche Stellen, an denen Linearlager zum Einsatz kommen. So werden beispielsweise die Achsen der Hubstationen mit drylin Edelstahllinearlagern ausgestattet (Bild 6).

Zustandsüberwachung für die Gleitlagersysteme
Für die nahe Zukunft ist bei KHS auch der Einsatz von isense-Technologie im Rahmen der Predictive Maintenance angedacht, die den Verschleiß der Gleitlagersysteme überwacht. Hierdurch kann die Verfügbarkeit der Anlagen gesteigert und der Kundennutzen erhöht werden.

Bild 1: Mit der Innokeg AF-C Transversal hat KHS eine ausgesprochen flexible Reinigungs- und Abfüllanlage für Kegs entwickelt.

Bild 2: Wir haben die zwei Meter lange und 126 Kilogramm schwere Linearachse als einbaufertige Einheit an KHS geliefert.

Bild 3: Gesamtansicht der Achse. Unten sind die Greifereinheiten für die bis zu zwei mal 80 Kilogramm schweren Kegs zu sehen.

Bild 4: Die Kombination von dreifachem Zahnriemenantrieb und doppelten Linearführungen mit drylin Gleitelementen kann auch die geforderten hohen Querkräfte aufnehmen.

Bild 5: Eine intelligent konstruierte und einfach zu demontierende axiale Sicherung ermöglicht den schnellen Austausch der Gleitfolien in den Gehäuselagern.

Bild 6: Auch die Achsen der Hubstationen bewegen sich schmiermittelfrei mithilfe von drylin Edelstahllinearlagern.