Adelphi Automation und Rollon

In der schnelllebigen Welt der Verpackungsmaschinen sind Zuverlässigkeit und Leistung von entscheidender Bedeutung. GIC, ein in Großbritannien ansässiger Hersteller von vertikalen Form-, Füll- und Verschließmaschinen (VFFS), stand vor einer anhaltenden Herausforderung: Es galt, Gelenkköpfe zu finden, die den extremen statischen Belastungen und dynamischen Beanspruchungen von Hochgeschwindigkeits-Verschließvorgängen standhalten konnten. Nachdem GIC mit herkömmlichen Komponenten Probleme hinsichtlich der Langlebigkeit hatte, wandte sich das Unternehmen an die Rollon Group und deren Durbal Classic Line mit hochbelastbaren Edelstahl-Gelenkköpfen.

Die Verpackungsindustrie hat in den letzten Jahrzehnten einen bedeutenden Wandel durchlaufen. Was einst eine rein funktionale Komponente zur Produktlieferung war, ist heute ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal in Bezug auf Nachhaltigkeit, Markenbildung und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Die Nachfrage nach umweltfreundlicheren Materialien, wie recycelbaren oder kompostierbaren Folien, hat neue und komplexe Anforderungen an Verpackungsanlagen gestellt. Von den Maschinen wird heute erwartet, dass sie höhere Geschwindigkeiten, größere Präzision und mehr Flexibilität bieten, oft bei der Verarbeitung dünnerer, weniger nachgiebiger Materialien.

Diese sich wandelnden Anforderungen haben zu entscheidenden Innovationen im Maschinenbau geführt, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitssystemen wie vertikalen Form-, Füll- und Verschließmaschinen (VFFS). Ein Unternehmen, das an der Spitze dieser Entwicklung steht, ist GIC, ein britischer Hersteller mit über 40 Jahren Erfahrung in der Lieferung maßgeschneiderter VFFS-Lösungen für die Lebensmittel-, Süßwaren-, Pharma-, Kosmetik- und Hardwarebranche.

„Alle unsere Maschinen werden intern entwickelt“, erklärt Andy Beal, Geschäftsführer bei GIC. „Wir entwickeln die mechanische Struktur, die 3D-Modelle, das elektrische Design und sogar die Steuerungssoftware für unsere Servoantriebe. Unsere Stärke liegt in der vollständigen Kontrolle über den Prozess: Wir arbeiten mit erstklassigen Lieferanten zusammen und liefern unseren Kunden komplette, maßgeschneiderte Lösungen.“

Eine der vertikalen Form-, Füll- und Verschließmaschinen (VFFS) von GIC. © GIC

Dieses Bekenntnis zur Qualität brachte jedoch auch Herausforderungen mit sich, insbesondere in Bezug auf eine kleine, aber wichtige Komponente: die Gelenkköpfe, die das Dichtungssystem der Maschine stützen.

Herausforderungen der Anwendung

Auf den ersten Blick mag eine vertikale Verpackungsmaschine einfach erscheinen: Eine Folienrolle wird abgewickelt, zu einem vertikalen Schlauch geformt, mit dem Produkt befüllt und versiegelt, um den fertigen Beutel herzustellen. Aber dieser scheinbar einfache Prozess beinhaltet komplexe Mechanik und enorme Kräfte.

„Unsere Maschinen produzieren in der Regel etwa 70 Beutel pro Minute“, erklärt Andy Beal. „Die Versiegelungsphase ist der Punkt, an dem sich die meisten Belastungen ansammeln. Wenn die Maschine in den sogenannten ‚Lockout‘-Modus wechselt, wird die gesamte Bewegung in Axialkraft umgewandelt – und wenn man mit dicker oder mehrschichtiger Folie oder Versiegelungsflüssigkeiten arbeitet, die eine hermetische oder gasdichte Versiegelung erfordern, sind die dabei auftretenden Kräfte enorm.“

Diese hohen Kräfte – insbesondere wenn sie während des Siegelhubs konzentriert auftreten – können die Auslegungsgrenzen herkömmlicher Gelenkköpfe leicht überschreiten. Die Folge waren wiederholte Bauteilausfälle und Maschinenstillstände.

„Alle Gelenkköpfe, die wir bis dahin ausprobiert hatten, gingen irgendwann kaputt“, sagt Robert Webster, Betriebs- und Technikleiter bei GIC. „Unsere Maschinen müssen unseren Kunden eine lange, zuverlässige Lebensdauer bieten, und diese Ausfälle gefährdeten dies.“

Darüber hinaus mussten die Gelenkköpfe spülfest, hygienisch unbedenklich und für Inspektionen oder Wartungsarbeiten leicht zugänglich sein.

Die Lösung

Auf der Suche nach einer robusten Lösung begannen die Ingenieure von GIC, technische Dokumentationen und Produktkataloge zu durchforsten. Dabei stießen sie auf Durbal, eine renommierte Marke, die für ihre präzisionsgefertigten Gelenkköpfe bekannt ist und zur Rollon-Gruppe gehört.

„Durbal war auf dem Markt bereits für seine leistungsstarken Gelenkköpfe und Drehkomponenten bekannt“, erinnert sich Andy Beal. „Also wandten wir uns an Rollon, um zu sehen, ob sie uns helfen könnten, eine Lösung zu finden, die auf unsere spezifischen mechanischen Anforderungen zugeschnitten ist.“

Die Anforderung bestand nicht nur darin, sich wiederholende Zyklen zu bewältigen.

„Was wir tun, ist nicht nur dynamische Bewegung“, fährt Robert fort. „Wir haben es zusätzlich zu den Zyklen mit hohen Druck- und Stoßbelastungen zu tun. Die meisten Gelenkköpfe können wiederholte Bewegungen gut bewältigen, aber wir brauchten etwas, das dies zusätzlich zur statischen Kraft ohne Kompromisse bewältigen konnte.“

Rollon schlug vor, seine Classic Line-Hochleistungs-Gelenkköpfe aus Edelstahl zu verwenden, die speziell für Anwendungen mit hoher Beanspruchung und hohen Geschwindigkeiten entwickelt wurden. Diese Gelenkköpfe verbinden geringen Wartungsaufwand mit hoher statischer Belastbarkeit und entsprechen damit perfekt den Leistungskriterien von GIC.

Die wartungsfreien Rollon® Durbal-Gelenkköpfe, die an einer der VFFS-Maschinen von GIC installiert sind. © Rollon

„Der Unterschied war sofort spürbar“, sagt Andy Beal. „Im Laufe der Jahre haben wir verschiedene Produkte getestet, aber die Durbal Classic-Gelenkköpfe waren die einzigen, die die von uns gewünschte Kombination aus Langlebigkeit, hygienischem Design und Leistung boten. Sie laufen nun seit über fünf Jahren zuverlässig, und angesichts der Beständigkeit des Produkts und der Langlebigkeit des Namens Durbal wissen wir, dass wir uns auch in Zukunft auf sie verlassen können.“

Was als Test begann, wurde schnell zum Standard: Heute verbaut GIC diese Gelenkköpfe nicht nur in allen neu hergestellten Maschinen, sondern rüstet auch bestehende Systeme im Feld nach, um von der bewährten Zuverlässigkeit zu profitieren.

Über die Komponente hinaus

Für GIC ist der Maschinenbau eine Frage des technischen Verständnisses: Jede Verpackungslinie muss an die Art des Produkts, die Folie, die Geschwindigkeit und die Versiegelungsstrategie angepasst werden. Das Gelenkkopfende mag ein kleines Bauteil sein, aber seine Funktion innerhalb des Versiegelungssystems ist von entscheidender Bedeutung.

„Unsere größte Herausforderung ist immer die Anwendung“, erklärt Robert Webster. „Es geht darum, zu wissen, wie man das Produkt bewegt, den Beutel formt, ihn sauber versiegelt und das alles schnell. Man braucht das richtige Versiegelungssystem, die richtige Ausgabeeinheit, den richtigen Formkragen und die richtige Folienzuführung. Alles muss zusammenpassen.“

Die heutigen Materialien machen diese Herausforderung noch komplexer. Wie GIC feststellt, hat der branchenweite Druck zur Reduzierung von Kunststoff zu ultradünnen Folien geführt – manchmal nur 25 Mikrometer dünn –, die während des Versiegelns eine präzise Temperaturregelung erfordern, um ein Verkleben oder Reißen zu vermeiden.

„Wir verwenden jetzt hochleistungsfähige Materialien für die Siegelbacken und verschiedene reibungsarme Beschichtungen, um die Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen“, fügt Andy Beal hinzu. „Papierverpackungen sind noch schwieriger. Sie lassen sich nicht gut biegen, reißen leicht und zwingen Sie dazu, die Geometrie der Maschine zu überdenken. Verbraucher und Einzelhändler drängen auf diese Veränderungen, also müssen wir darauf reagieren.“

Deshalb schätzt GIC einen Lieferanten wie Rollon: nicht nur wegen der Qualität seiner Produkte, sondern auch wegen der umfassenden technischen Unterstützung.

„Für uns ist es besonders wichtig, dass Rollon uns nicht nur Katalogartikel schickt“, fährt Beal fort. „Die Ingenieure von Rollon besuchen unseren Standort, analysieren gemeinsam mit uns die Anwendung und erarbeiten gemeinsam Lösungen. Das gleiche Modell wenden wir auch bei unseren eigenen Kunden an: Wir bieten Fachwissen, nicht nur Ausrüstung.“

Eine zuverlässige Lösung in einer anspruchsvollen Branche

Die Verpackungsmaschinen von GIC arbeiten unter extremen mechanischen Bedingungen, bei denen der Erfolg des Systems von der Leistung jeder einzelnen Komponente abhängt. Der wiederholte Ausfall von Standard-Stangenenden stellte ein großes Zuverlässigkeitsrisiko dar, bis die Rollon® Durbal Classic-Stangenenden eingeführt wurden, die seitdem einen unterbrechungsfreien Betrieb und eine unterbrechungsfreie Lastbehandlung gewährleisten.

Durch die Integration dieser robusten, hygienischen und wartungsfreundlichen Komponenten in seine Dichtungssysteme hat GIC die Maschinenverfügbarkeit deutlich verbessert, Probleme beim Kundensupport reduziert und die Gesamtlebensdauer der Produkte verlängert.

Mit Blick auf die Zukunft setzt GIC weiterhin neue Maßstäbe im Bereich der Verpackungsmaschinenkonstruktion und stellt sich neuen Herausforderungen, die robuste, leistungsstarke Komponenten erfordern. Für Hersteller und Maschinenbauer mit ähnlichen technischen Anforderungen stehen die Ingenieurteams von Rollon weltweit zur Verfügung, um sie bei der Anwendungsanalyse und der Auswahl der Komponenten zu unterstützen. Um mit einem Rollon-Ingenieur in Ihrer Region in Kontakt zu treten, besuchen Sie rollon.com.

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