Schmierfrei in Schneidemaschinen

Steckbrief

• Was wurde benötigt: drylin-Lineargleitlager, drylin-Wellenführungen, drylin-Linearfolien, iglidur-Gleitlager
• Anforderungen: Hohe dynamische Lasten durch hohe Geschwindigkeit des Ablegesystems; Dauerbetrieb; geringer Verschleiß; hohe Lebensdauer; strenge Hygienevorgaben erforderten schmiermittelfreie Lager, die chemikalienbeständig sind und eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme aufweisen
• Branche: Packaging, Nahrungsmittelindustrie
• Erfolg für den Kunden: iglidur- und drylin-Lagerkomponenten zeigen geringe Verschleiß- und Reibwerteigenschaften auf, sind schmierfrei und korrosionsbeständig sowie robust und wirtschaftlich

Problem

Im Unternehmensbereich Slicing der Treif Maschinenbau GmbH in Oberlahr entstehen Anlagen wie der Hochleistungs-Slicer ‚Divider 880’ für die Lebensmittelindustrie.
Eines seiner technischen Merkmale ist ein Hochgeschwindigkeits-Ablegesystem, dessen Aufgabe es ist, die geschnittene Ware aus dem Schneidbereich heraus- und der Verpackungsmaschine zuzuführen. Um den Produktstrom dabei nicht zu unterbrechen wird hierfür eine Art Gabel in den Produktstrom geschossen wobei es zu enormen Beschleunigungen von 25 G kommt. Gleichzeitig müssen die Schnitte jederzeit sauber und absolut gleichmäßig sein. Die Zahnriemen, mit denen die Gabel auf 25G beschleunigt wird, werden synchron angetrieben und umgelenkt. Die in der Umlenkung zunächst verbauten Wälzlager mussten abgedichtet werden. Da die Dichtung Reibung erzeugte, die sich negativ auf die Antriebe auswirkte, suchte man hier nach einer bessere Lösung.
Auch für das Schneidsystem selber kam es zu Herausforderungen. So galt es Leerschnitte (Messer-Umdrehungen, bei denen kein Produkt geschnitten wird) zu vermeiden. Sie rufen hohe dynamische Lasten im Produkt hervor. Aus der Messerleistung und einer Kammergröße zum Einlegen der zu schneidenden Produkte von 450 x 130 mm ergeben sich physikalische Anforderungen, deren Leistungsdaten die Maschinenelemente zwingend erfüllen müssen.
Aufgrund des komplexen Anforderungsprofils der kontinuierlichen schnellen Bewegungen wurden die in Frage kommenden Gleitlager über Monate von Treif selbst getestet, wobei mitunter auch Verschleißergebnisse und Lebensdauerberechnungen im Vordergrund standen.
In der Lebensmittelindustrie herrschen außerdem strenge Hygienevorschriften, die beachtet werden müssen, z.B. braucht es schmiermittelfreie Hub- und Schneidesysteme damit an keiner Stelle eine Produktkontamination beim Reinigen mit Wasser und den unterschiedlichen Reinigungsmedien kommen kann. Daneben sind die Chemikalienbeständigkeit und eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme wichtig. Und da die Schneidemaschinen an bis zu sechs Tagen in der Woche teilweise dreischichtig im Einsatz sein können, müssen ihre Standzeiten stimmen. Außerplanmäßige Wartungen sollen ausgeschlossen sein.

Lösung

Im Bereich des Ablegesystems zum Einschießen des Schnittguts und auch in der eigentlichen Schneidemaschine kommen verschiedene schmierfreie und korrosionsbeständige offene und geschlossene drylin-Lineargleitlager aus den Werkstoffen iglidur J und iglidur J200 zum Einsatz. Sie sind aufgrund ihrer Verschleiß- und Reibwerteigenschaften für die meisten Linearanwendungen geeignet. Ausgelegt für den Trockenlauf sind ihre Anwendungen vor Kontamination durch Fette und Öle, also Aktivschmierung, geschützt.
Außerdem zeigen Gleitlager der Werkstoffreihen iglidur J und iglidur G in der Hochleistungs-Schneidemaschine ihre Stärke. Sie sind robust, wirtschaftlich und universell. Alle Maschinenelemente aus dem Hause igus beweisen beim Hochgeschwindigkeitsschneiden und Ablegen der Aufschnittware ihre Leistungsfähigkeit.

Schneidguthalter
Heute kommen im Linearvorschub des Schneidguthalters in Kombination außen liegende weiche Edelstahlwellen, die chemikalienbeständig sind, und offene drylin-Linearfolien zum Einsatz.

Ablegegabel
Im Bereich der Ablegegabel werden zum Lagern des Schneidguthalters zusätzlich schmierfreie Polymerlager aus der korrosionsbeständigen iglidur J-Baureihe eingebracht. Sie stellen die Schwenkbewegung des Antriebs zum Pneumatikzylinder sicher. Der Werkstoff ist beständig gegen schwache Säuren, verdünnte Laugen sowie viele in der Lebensmittelindustrie angewandten Desinfektionsmittel. Die intensive Reinigung von Maschinen im Lebensmittelbereich stellt somit kein Problem für die Polymerlager dar.

Pregripper / Beschickungsturm
Der Einsatz der Polymertechnik geht noch weiter: Weiche Edelstahlwellen und Lineargleitelemente sichern den Linearhub des Pregrippers zum Vorschub des Schneidgutes. In der Schwenklagerung des Beschickungsturms werden universelle iglidur G-Polymerlager eingesetzt. Sie sind abriebfest, unempfindlich gegen Staub und Schmutz und besonders wirtschaftlich. Alle Werkstoffe, die mit den Lebensmitteln direkt in Berührung kommen, sind FDA-konform und damit langfristig unbedenklich.

Linearvorschub des Schneidguthalters durch synchronisierten Zahnriemenantrieb. Dabei bewährt sich die Kombination weicher Wellen und drylin Linearfolien.

Ablegegabel zum Einschießen des Schnittgutes. Dabei kommen drylin Linearfolien und Präzisionswellen zum Einsatz.

Lagerung des Schneidguthalters in Ablage-Gabelkonstruktion. Der Antrieb erfolgt über Pneumatikzylinder zur Realisierung der Schwenkbewegung mit iglidur J Gleitlagern.

Linearhub des Pregrippers zum Vorschub des Schneidgutes. Dabei kommen weiche Edelstahlwellen und Linearfolien der Baureihe JUM-10-40 zum Einsatz.

Schwenklagerung des Beschickungsauslegers mit iglidur G Gleitlagern.