Rodamientos de polímero de dos componentes para estrellas terminales en máquinas de llenado de bebidas

GLEIT- + WÄLZLAGER

Detalles: Publicado: 31.01.2011; Última actualización: 18.04.2023; Golpea: 35044

La demanda de bebidas envasadas está aumentando. Para garantizar que las botellas de vidrio y PET de diferentes tamaños se manejen de forma rápida y segura, las llamadas estrellas de sujeción juegan un papel importante en las complejas líneas de embotellado de bebidas de Krones AG. Están expuestos a cargas muy altas, especialmente en el rango de potencia superior. Desde que empezaron a utilizar los rodillos de plástico bicomponente igus GmbH han sido equipados, su vida útil casi se ha duplicado.

"Cervecería, filtración, embotellado, logística: no solo realizamos cervecerías completas, sino que también estamos familiarizados con la industria de bebidas en todo el mundo", dice Jürgen Steimmer, gerente de grupo para tecnología de etiquetado, accesorios de contenedores y estrellas especiales de Krones AG, Neutraubling, proveedor de tecnología de llenado y envasado de bebidas. "La demanda de soluciones completas está aumentando. Servimos a toda la cadena de valor de nuestros clientes, desde la producción de bebidas hasta la distribución de bienes ".

Krones planifica, desarrolla y fabrica máquinas y sistemas completos para las áreas de tecnología de proceso, llenado y envasado, así como también de intralogística. Millones de botellas, latas y contenedores de moldes se "procesan" diariamente con el equipo Krones; especialmente en las fábricas de cerveza, en la industria de los refrescos, así como en los fabricantes de vinos, espumantes y bebidas espirituosas, pero también en la industria de alimentos y bebidas, así como en las industrias química, farmacéutica y cosmética. Krones se ha desarrollado mucho más allá de la construcción tradicional de máquinas y plantas desde que se fundó 1951. La compañía se ha convertido en el "socio integral" para sus clientes. La ingeniería mecánica, los conocimientos técnicos de las plantas, la ingeniería de procesos, la microbiología y la tecnología de la información se combinaron y optimizaron armoniosamente.

Agua frente a refrescos y cerveza.

En 2008, personas de todo el mundo bebieron alrededor de 208 mil millones de litros de agua envasada. Con una participación del 23,4%, el agua ha reemplazado a los refrescos carbonatados como la bebida más popular. Los refrescos representaron alrededor de 203 mil millones de litros, lo que corresponde a una participación del 22,8% del volumen total. Con poco menos de 184 millones de litros, le sigue la cerveza (20,6%) y, por tanto, está claramente por delante de la leche (14,3%).

Alrededor del 40% del volumen mundial de bebidas se envasa en envases de PET y la tendencia va en aumento. Esto coloca al PET muy por delante de los materiales de envasado de vidrio, al que se destina alrededor de una cuarta parte de todas las bebidas. Los dominios de los envases de PET son el agua y los refrescos, mientras que las bebidas alcohólicas se prefieren en el vidrio. La proporción de bebidas envasadas en latas ronda el 12%. La cerveza, los refrescos y segmentos de nicho como las bebidas energéticas a menudo se envasan en latas. Alrededor del 10,5% del volumen mundial de bebidas embotelladas fluye hacia envases de cartón.

Sujeción de estrellas para la inspección de botellas.

Krones es un jugador global en este entorno. "Nuestras máquinas y sistemas ofrecen a los clientes un valor agregado en todo el mundo", dice Steimmer. "Nos esforzamos por encontrar la solución adecuada para cada requerimiento". Ejemplo: Tecnología de inspección, llenado y etiquetado de botellas de vidrio y PET. Aquí, las llamadas estrellas terminales demuestran su eficiencia. Su campo de aplicación es sobre todo la tecnología de inspección. En un carrusel, las botellas pasan por cámaras a una velocidad vertiginosa. Estos no solo comprueban la condición y el tipo de la botella individual, sino que también detectan si todavía hay suciedad como pajitas o colillas de cigarrillos en ella. Posteriormente, las botellas pasan a través de una estrella terminal a otras áreas, como el etiquetado.

Estas estrellas de sujeción están disponibles en cuatro diámetros de círculo de paso de estrella diferentes. Usted es, por ejemplo, B. interesante en sistemas para grandes cervecerías o embotelladores de agua mineral que tienen que manipular diferentes tamaños de botellas. Dado que una estrella de sujeción compensa una tolerancia de diámetro de 20 mm, no solo agarra un determinado tamaño de botella. No es necesario cambiarlo, lo que ahorra a las empresas de llenado tiempos y costos de cambio. “Las estrellas están en uso permanente en las máquinas. Pero su vida útil solía ser limitada ”, dice Steimmer mirando hacia atrás. "Es por eso que tuvimos que remediar esto urgentemente".

Eso es exactamente lo que Krones implementó junto con igus. Neutraublinger ha estado trabajando junto con los especialistas en almacenamiento de polímeros de Colonia durante casi 20 años. En las máquinas de llenado y envasado se instalan los más diversos rodamientos de plástico, todos optimizados tribológicamente. Los bujes de plástico sin lubricación y sin mantenimiento son convincentes en el entorno de los alimentos (diseño higiénico) y, por lo general, están diseñados para cumplir con los requisitos locales.

Plástico especial interior, exterior TPU

Krones e igus han desarrollado conjuntamente una solución para la estrella terminal que prolonga significativamente su vida útil. Además, los rodillos de dos componentes se han utilizado en los clips de resorte durante aproximadamente dos años. Para el rodamiento interno se eligió el material polimérico "iglidur J", que ha demostrado su eficacia durante años en todas las áreas industriales de la tecnología de envasado y llenado. El material exterior consiste en una funda de TPU. Esta nueva variante de dos componentes ha demostrado ser la solución ideal para los requisitos in situ. Minimiza el desgaste y asegura tiempos de funcionamiento de la máquina aún más prolongados.

Dependiendo del diámetro, una estrella de sujeción puede constar de piezas 4, 8, 12, 18 y 24. Entre los paquetes de grapas, pasa un eje de rotación PEEK que, controlado por un pasador de control, garantiza la apertura y el cierre de la abrazadera. "Especialmente los rodillos solían ser usados demasiado rápido, por lo que los clientes tenían que revisar la estrella terminal con relativa frecuencia", dice Steimmer. Sus plantas embotelladoras se detuvieron, el número de quejas aumentó. A menudo, los clientes habían puesto una segunda estrella en stock para reemplazarla rápidamente en una emergencia. Por supuesto, eso estaba asociado con costos adicionales que no querían asumir. "Había una necesidad urgente de acción aquí. Ahora hemos eliminado este punto débil junto con igus ".

Muy cargado en cervecerías

La estrella de sujeción está muy cargada por fábricas de cerveza en las operaciones diarias. En el rango superior de rendimiento en fábricas grandes de cerveza, se pasan hasta 66.000 por hora, lo que significa que cada hora llega a los procedimientos de apertura y cierre de 66.000. Para aumentar la vida útil de los rodillos, por lo tanto, se llevaron a cabo numerosos experimentos con una variedad de materiales. "Primero contactamos a varios proveedores de plástico", dice Steimmer. "Pero los resultados no fueron satisfactorios. O los rodillos se desgastan aún más o el eje de rotación. Solo cuando nos subimos a igus, gradualmente nos acercamos a resolver el problema ". Bernhard Hofstetter, el asesor técnico responsable de ventas de igus, explica:" Hasta ese momento, en Krones éramos conocidos como especialistas en rodamientos de plástico, pero no como especialistas en rollos. Esta aplicación fue una gran oportunidad para enfocar otras áreas de nuestra cartera también ".

Nueva variante de rodamiento y rodillo de polímero.

Después de extensas pruebas, incluso en el propio centro técnico de la empresa en Colonia, Krones se presentó con una variante hecha de un rodamiento de polímero y un rodillo. Las pruebas iniciales con rodillos hechos de material "iglidur J" mostraron inicialmente que la diferencia en el coeficiente de fricción desde el interior hacia el exterior no era lo suficientemente grande como para garantizar movimientos permanentes sin desgaste en el costoso eje giratorio de PEEK. Solo la nueva variante de dos componentes con un buen coeficiente de fricción en el interior y un mal coeficiente de fricción en el exterior dio el resultado. El eje de pedalier “iglidur J” con cubierta exterior de TPU ahora gira fácilmente y, sobre todo, sin desgaste en el eje y asegura un funcionamiento suave. "Ahora no tenemos más quejas", confirma Steimmer, "la vida útil se ha ampliado significativamente".

Optimizado tribológicamente

El rodamiento de dos componentes se probó durante casi un año antes de ser instalado en los primeros sistemas Krones. Si bien inicialmente se eligió el naranja para la cubierta exterior de TPU, ahora se entrega en el color azul de la compañía. "Pudimos matar dos pájaros de un tiro aquí", dijo Steimmer. “En primer lugar, el azul combina mejor con nuestras máquinas y, en segundo lugar, el color azul tiene la aprobación de RoHS, por lo que estos rodillos se han instalado desde el verano de 2009”. Los rodillos de plástico tribo-optimizados se suministran en 6 tamaños diferentes. Esto tiene algo que ver con el tamaño de las botellas y, por tanto, el ángulo de apertura de las abrazaderas. Los rodillos están disponibles para diámetros de botella de 50 a 110 mm. "El ángulo de apertura de una botella de Coca-Cola de 3 litros, por ejemplo, que es común en el mercado estadounidense, debe ser lo suficientemente grande para un manejo eficaz", explica Steimmer. Por el tamaño y peso de las botellas, en estos sistemas de llenado "sólo" 20.000 botellas por hora pueden canalizarse sobre la estrella multifunción.

No solo los requisitos del cliente, sino también los estándares y las aprobaciones están cambiando constantemente. Los proveedores deben responder a esto. Tobias Vogel, Director de ventas, igus: "Hemos estado suministrando soluciones especiales para las máquinas y sistemas de Krones durante muchos años". Existe una necesidad constante de modificar el desgaste, la durabilidad y la vida útil. Por ejemplo, con sus sistemas lineales de husillo libres de mantenimiento, la compañía ha resuelto muchos requisitos en el pasado. Las máquinas de llenado y envasado de bebidas de Krones hoy contienen numerosas piezas específicas para cada cliente. Originados en el programa de catálogo igus, que incluye materiales estándar de 29, todavía están en uso, a veces en forma modificada.