Linearmotoren Kürzere Umrüstzeiten, weniger Ausschuss, niedrigere Stillstandzeiten

Redakteur: Bernhard Richter

Die Vorteile einer Dosierung auf Basis einer Durchflussmessung mit denen einer Kolbendosierung in einer Rundläufer-Füllmaschine zu vereinen, ist der Wunsch vieler Anwender. Tölke, einem Spezialisten für Verpackungsmaschinen, ist dies mit dem Einsatz von Linmot-Linearmotoren nun gelungen.

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Die Monoblock-Anlage bietet Platz für 36 Füllstationen, bei denen die Füllnadeln jeweils von einem LinMot-Linearmotor angetrieben werden. Dies erlaubt schnelle Produktwechsel und vergrößert das Einsatzspektrum der Füll- und Verschließmaschine.
Die Monoblock-Anlage bietet Platz für 36 Füllstationen, bei denen die Füllnadeln jeweils von einem LinMot-Linearmotor angetrieben werden. Dies erlaubt schnelle Produktwechsel und vergrößert das Einsatzspektrum der Füll- und Verschließmaschine.
(Bild: Roßmann)

„Mechanische Hubkurven haben sich bei der Implementierung von Hubprozessen seit Jahrzehnten bewährt und werden auch zukünftig in vielen Füll- und Verschließmaschinen im unteren und mittleren Leistungssegment zu finden sein“, ist Franz-Josef Patzelt einer der Geschäftsführer der Franz Tölke GmbH, überzeugt,. „Mit ihren elektronischen Pendants kann der Füllvorgang aber wesentlich leichter an individuelle Produktanforderungen angepasst und ein Produktwechsel schneller durchgeführt werden, wie dies auch immer mehr Anwender fordern“, so Tölke weiter. Bisher wird die Dosierung bei einfacheren Rundläufer-Füllmaschinen in der Regel durch Kolben realisiert, wobei die Hubbewegung des Kolbens über eine mechanische Hubkurve ausgeführt wird.

Konkurrierende Dosierverfahren

Der Vorteil der Kolbenbefüllung ist dabei, dass die bereits geförderte Füllmenge während des Füllprozesses stets bekannt ist. Dies wird genutzt, um beispielsweise bei Medien, die zum Schäumen tendieren, die Füllnadel über die Hubkurve synchron mit dem Füllspiegel anzuheben, damit sie nicht in das Medium eintaucht. Trotz dieses bestechenden Vorteils gibt es auch einige Nachteile der Kolbentechnik. So ist der Kolben schon wegen der erforderlichen Kolbendichtung schlecht zu reinigen und nur bedingt CIP/SIP-fähig. Darüber hinaus verändert die mechanische Krafteinwirkung durch den Kolben einige Produkte. Nachteilig ist auch, dass große Füllvolumen große Kolben erfordern und sich eine Veränderung der Dosiermenge daher ohne einen aufwändigen Umbau der Maschine nur bedingt umsetzen lässt.

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Alternativ zur Kolbendosierung wird die Füllmenge daher über eine Durchflussmessung des gepumpten Volumenstroms bestimmt. Der Vorteil an diesem Verfahren ist, dass sich die Füllmenge bei einem Produktwechsel leicht ändern lässt. Obendrein wirken nur minimale mechanische Kräfte auf das Medium und es gibt keine mechanischen Teile, die zu warten sind. Eine CIP/SIP-Reinigung ist problemlos möglich.

Entkopplung der Bewegungsabläufe

„Bei einem Rundläufer mit einer Füllmengendosierung auf Basis einer Durchflussmessung ist dann allerdings die Füllgeschwindigkeit von der hubkurvengesteuerten Bewegung der Füllnadel entkoppelt“, gibt Franz-Josef Patzelt zu bedenken. Das heißt, wenn die Maschine langsamer oder schneller als die Nenngeschwindigkeit läuft, werden die Behälter früher, beziehungsweise erst später fertig befüllt. „Je nach Geschwindigkeit benötigt die Maschine dann beispielsweise 270° oder nur 30° der Drehung des Rundtisches“, konkretisiert der Tölke-Geschäftsführer das Problem. „Das hat zur Folge, dass die Füllnadel während des Füllprozesses in das Produkt eintaucht, respektive die Fallhöhe zum Füllspielgel zu hoch ist, und damit die Gefahr besteht, dass die Anlage mit abtropfenden Produktresten verunreinigt wird oder Luftblasen im Produkt eingeschlossen werden.“

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