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Lineartechnik

Zahnstangengetriebe sorgen für exaktes Handling bei der Lebensmittelverpackung

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Leantechnik bietet Zahnstangengetriebe für Positioniereinheiten in Verpackungsmaschinen. Ein flexibles Baukastensystem ermöglicht es, auch komplexe Anlagen zu realisieren, wie das Beispiel einer Wrap-around-Anlage zeigt.

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Mit dem Lifgo Linear Doppel 5.1 treibt der Verpackungsmaschinenhersteller Schäfer & Flottmann eine Vakuumvorrichtung für die Zuführung von Kartonzuschnitten an.
Mit dem Lifgo Linear Doppel 5.1 treibt der Verpackungsmaschinenhersteller Schäfer & Flottmann eine Vakuumvorrichtung für die Zuführung von Kartonzuschnitten an.
(Bild: Leantechnik)

Wrap-around-Anlagen und Tray-Packer umwickeln und umschließen einzelne Produkte – meist in der Lebensmittelindustrie – zu einer Einheit. So können sie besser transportiert und gelagert werden. Die Schäfer & Flottmann GmbH & Co. KG baut solche speziellen Verpackungsmaschinen, aber auch Aufrichter, Verschließmodule und Palettiersysteme. Dazu nutzt das Familienunternehmen u.a. Zahnstangengetriebe von Leantechnik. Die Anlagen finden neben der Lebensmittelindustrie auch in den Bereichen Pharma, Chemie und Hygiene Verwendung.

Ein wichtiges Segment bei Schäfer & Flottmann ist der Bau von Maschinen für die sogenannte Sekundärverpackung von empfindlichen Waren. So hat das Unternehmen einen Wrap-around-/Tray-Packer entwickelt, der weiche Produkte wie Butter und Margarine mit einem Karton oder Tray umwickelt, der sie vor Beschädigungen auf dem Transportweg schützt. Der Karton wird direkt um die Butter- oder Margarine-Packungen gewickelt, so dass sich Seiten-, Boden- und Deckellaschen teilweise oder sogar komplett überlappen. Durch dieses System ergibt sich eine höhere Stabilität auf der Palette als z. B. bei einem Schlauchkarton. „Um Wrap-arounds zu packen, ist ein sicheres Produkthandling und eine hohe Laufruhe der Anlage wichtig“, erläutert Günter Wibbing, Geschäftsführer von Schäfer & Flottmann.

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Taktzeiten von unter zwei Sekunden

Aus diesem Grund setzt der Verpackungsspezialist bei seinem Packer SFS 374 Lifgo-Präzisionszahnstangengetriebe von Leantechnik ein. Der Packer hat eine Leistung von bis zu 25 Wrap-around-Kartons bzw. Trays sowie mehr als 30 Lagen in der Minute. Er ist mit einem Servoantrieb ausgestattet, der die Hauptbewegungen der Anlage übernimmt. Ein Lifgo-Getriebe mit einer Hubkraft von 3800 N und einer Hubgeschwindigkeit von bis zu 3 m/s übersetzt die rotatorische Bewegung des Antriebs in eine lineare Hubbewegung und arbeitet in dem Packer unter Hochdruck.

„Die Verarbeitung von über 30 Lagen pro Minute bedeutet eine Taktzeit von weniger als zwei Sekunden“, sagt Klaus Reiner, Konstruktionsleiter bei Schäfer & Flottmann. „Da gehen wir bei den Getrieben richtig an die Belastungsgrenze.“ Der Einbau des Lifgo-Getriebes sei dank seiner Kompaktheit und Präzision sehr einfach gewesen, weitere Führungstechnik sei nicht erforderlich gewesen.

Lifgo-Getriebe – kompakt und robust

Das Lifgo-5.1-Getriebe sorgt an dem Packer für die exakte Führung der Vakuumeinrichtung, die für die Zuführung der Kartonzuschnitte zuständig ist. Es steht über eine Profilwelle mit dem Servoantrieb in Verbindung, der die Kraft für die 200 mm großen Hübe liefert, die das Getriebe ausführen muss. Um den großen Hub zu bewältigen, entschied sich Schäfer & Flottmann für das Lifgo Linear Doppel 5.1. Dieses Zahnstangengetriebe verfügt in seiner ursprünglichen Ausführung über zwei sich gegenläufig bewegende Zahnstangen. Die Verpackungsspezialisten haben eine von ihnen gegen eine Lifgo-Führungsschiene als Parallelführung getauscht, um maximale Stabilität zu erreichen. „Das Getriebe ist für unseren Einsatzzweck ideal, denn es hält selbst bei seiner kompakten Größe die hohen Drehmomente und Beschleunigungen aus, die beim Hebelvorgang wirken“, berichtet Konstrukteur Klaus Reiner.

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Getriebe für einfache synchrone Hubaufgaben

Neben den Lifgo-Zahnstangengetrieben, die hohe Querkräfte aufnehmen können, hat Leantechnik auch noch die Lean-SL-Getriebereihe im Portfolio. Diese Getriebe wurden für einfache synchrone Hubaufgaben entwickelt, bei denen entweder keine oder nur geringe Querkräfte auftreten. Beide Baureihen sind in verschiedenen Größen erhältlich, so dass mit ihnen nahezu jede erdenkliche Handling- oder Positionieranlage konstruiert werden kann. Neben dem oben genannten Einsatzgebiet in der Verpackungsindustrie, schätzen auch Konstrukteure in der Automobilindustrie, der Medizintechnik, der Logistik sowie Konstrukteure von Lebensmittelproduktionsanlagen die Vielseitigkeit, Leistungsfähigkeit und Robustheit der Zahnstangengetriebe von Leantechnik.

In all diesen Bereichen sind die Anforderungen an die verwendeten Komponenten besonders hoch, denn hier geht es um extrem schnelle Bewegungen, die oft in sehr kurzen Taktfrequenzen im 24/7-Dauerbetrieb ausgeführt werden müssen.

Leantechnik beliefert die Hersteller dieser Anlagen nicht nur mit seinen Präzisionsgetrieben, das Unternehmen berät auch bei der Auslegung der Maschinen.

Hubtische für Kisten-Kommissionierung

Ein weiterer Geschäftsbereich der Oberhausener befasst sich mit der Entwicklung und Fertigung von teil- und funktionsfertigen Leantranspo-Anlagen nach den genauen Vorgaben von Endanwendern. Diese Positioniersysteme können sofort per Plug-and-Play in Betrieb genommen werden.

Ein Beispiel für Komplettanlagen sind Hubtische. Die Geräte werden immer dann eingesetzt, wenn die einzelnen Schritte von Verpackungs- oder Produktionsprozessen auf verschiedenen Ebenen ausgeführt werden müssen. Um die Höhenunterschiede zu überbrücken, sind Hubtische ideal, denn sie können schwere Lasten mit einer hohen Wiederholgenauigkeit bewegen. Neben Standard-Hubtischen auf Basis der Lean-SL-Getriebe mit rundgeführten Zahnstangen fertigt Leantechnik auch Präzisionshubtische, die Lasten auf den Bruchteil eines Millimeters genau an eine bestimmte Position heben. Da diese Modelle eine exakte Führung der Zahnstangen benötigen und hohe Querkräfte aufnehmen müssen, werden sie mit Lifgo-Getrieben ausgestattet. Ein Anwendungsgebiet findet sich in Hochregallagern von Getränkeherstellern. Hier unterstützen sie Regalbediengeräte bei der Ein- und Auslagerung von Getränkekisten. (sh)

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