Teste a snodo Durbal: affidabilità per macchine di confezionamento

Nel mondo in rapida evoluzione delle macchine confezionatrici, affidabilità e prestazioni sono fondamentali. GIC, un produttore britannico di macchine verticali per il riempimento e la sigillatura (VFFS), si è trovata ad affrontare una sfida persistente: individuare teste a snodo in grado di resistere ai carichi statici estremi e alle sollecitazioni dinamiche delle operazioni di sigillatura ad alta velocità. Dopo aver riscontrato problemi di durata con i componenti convenzionali, GIC si è rivolta al Gruppo Rollon e alla sua linea Durbal Classic di teste a snodo per impieghi gravosi in acciaio inox.

Il settore del packaging ha subito una trasformazione significativa negli ultimi decenni. Quello che un tempo era un semplice elemento funzionale per la consegna dei prodotti è diventato un fattore chiave di differenziazione in termini di sostenibilità, branding e conformità normativa. La crescente richiesta di materiali più ecologici, come film riciclabili o compostabili, ha posto nuove e complesse esigenze alle macchine per l’imballaggio. Oggi questi sistemi devono garantire velocità più elevate, maggiore precisione e più flessibilità, spesso lavorando con materiali più sottili e meno tolleranti.

Queste esigenze in continua evoluzione hanno portato a innovazioni fondamentali nella progettazione dei macchinari, in particolare nei sistemi ad alta velocità come le macchine verticali di formatura, riempimento e sigillatura (VFFS). Un’azienda all’avanguardia in questa evoluzione è GIC, produttore britannico con oltre 40 anni di esperienza nella fornitura di soluzioni VFFS personalizzate per i settori alimentare, dolciario, farmaceutico, cosmetico e hardware.

“Tutte le nostre macchine sono progettate internamente”, spiega Andy Beal, Managing Director di GIC. “Sviluppiamo la struttura meccanica, elettrica, i modelli 3D e persino il software per i servoazionamenti. Il nostro punto di forza risiede nel controllo completo del processo: collaboriamo con fornitori di prim’ordine e forniamo soluzioni complete e personalizzate ai nostri clienti”.

Tale impegno per la qualità, tuttavia, ha comportato alcune sfide, soprattutto per quanto riguarda un componente piccolo ma fondamentale: le teste a snodo che sostengono il sistema di sigillatura della macchina.

Una delle macchine confezionatrici verticali VFFS di GIC. © GIC

Le sfide applicative

A prima vista, una confezionatrice verticale può sembrare semplice: un rotolo di pellicola viene srotolato fino a formare un tubo verticale che si riempie di prodotto e si sigilla per creare il sacchetto finito. Ma questo processo apparentemente lineare implica meccanismi complessi e forze notevoli.

“Le nostre macchine producono in media circa 70 sacchetti al minuto”, spiega Andy Beal. “La fase di sigillatura è quella in cui si concentra la maggior parte dello stress meccanico. Quando la macchina entra in quella fase che chiamiamo ‘bloccaggio’, tutto il movimento si traduce in forza assiale e, se si lavora con film spessi o multistrato o con liquidi di sigillatura che richiedono una chiusura ermetica o a tenuta di gas, le forze in gioco sono significative”.

Queste forze elevate, specialmente durante il picco dovuto alla fase di sigillatura, possono facilmente superare i limiti di progettazione delle teste a snodo convenzionali. Il risultato era un costante susseguirsi di guasti ai componenti e fermi macchina.

“Tutte le teste a snodo che avevamo provato fino a quel momento alla fine si rompevano”, afferma Robert Webster, Operations and Technical Manager di GIC. “Le nostre macchine devono garantire ai nostri clienti una lunga durata di servizio e affidabilità, e questi guasti mettevano tutto ciò a rischio”.

Inoltre, le teste a snodo dovevano essere resistenti ai lavaggi, compatibili con ambienti igienici e facilmente accessibili per l’ispezione o la manutenzione.

La soluzione

Alla ricerca di una soluzione robusta, gli ingegneri di GIC hanno iniziato a esaminare la documentazione tecnica e i cataloghi dei prodotti. È stato allora che hanno scoperto Durbal, marchio noto per le sue teste a snodo di precisione, parte del Gruppo Rollon.

“Durbal era già riconosciuto sul mercato per le sue teste a snodo e componenti rotanti ad alte prestazioni”, ricorda Andy Beal. “Quindi abbiamo contattato Rollon per capire se potessero aiutarci a trovare una soluzione su misura per le nostre specifiche esigenze meccaniche”.

Il requisito non riguardava solo la gestione di cicli ripetitivi.

“Quello che facciamo non è solo movimento dinamico”, continua Robert. “Abbiamo a che fare anche con carichi elevati di compressione e impatto. La maggior parte delle teste a snodo gestisce abbastanza bene i movimenti ripetitivi, ma ciò di cui avevamo bisogno era un componente capace di sopportare anche la forza statica senza compromessi”.

Rollon ha proposto di utilizzare le teste a snodo in acciaio inox della linea Classic, progettate appositamente per applicazioni ad alta sollecitazione e alta velocità. Questi componenti combinano ridotta necessità di manutenzione ed elevata capacità di carico statico, offrendo una soluzione perfetta per i criteri di prestazione di GIC.

Teste a snodo Durbal installate su macchina GIC VFFS

Le teste a snodo Rollon® Durbal esenti da manutenzione installate su una delle macchine VFFS di GIC. © Rollon

“La differenza è stata immediata”, afferma Andy Beal. “Negli anni abbiamo testato vari prodotti, ma le teste a snodo Durbal Classic sono state le uniche in grado di unire durata, design igienico e prestazioni. Funzionano in modo affidabile da oltre cinque anni e, data l’affidabilità del prodotto e la solidità del marchio Durbal, sappiamo che potremo contare su di esse per molti anni ancora”.

Quello che era iniziato come un test è diventato rapidamente uno standard: oggi GIC non solo installa queste teste a snodo su tutte le macchine di nuova produzione, ma aggiorna anche i sistemi esistenti sul campo per sfruttare la loro comprovata affidabilità.

Le teste a snodo Rollon® Durbal esenti da manutenzione installate su una delle macchine VFFS di GIC. © Rollon

Andare oltre il componente

Per GIC, costruire macchine è una questione di intuizione ingegneristica: ogni linea di confezionamento deve essere adattata al tipo di prodotto, al film, alla velocità e alla tecnica di sigillatura. La testa a snodo può sembrare un piccolo componente, ma la sua funzione all’interno del sistema di sigillatura è cruciale.

“La nostra sfida più grande è sempre l’applicazione”, spiega Robert Webster. “Si tratta di sapere come muovere il prodotto, formare il sacchetto, sigillarlo in modo pulito e farlo velocemente. Serve il giusto sistema di sigillatura, l’unità di scarico, il tubo di formatura, l’alimentazione del film. Tutto deve funzionare insieme”.

I materiali odierni rendono questa sfida ancora più complessa. Come sottolinea GIC, la spinta dell’industria verso la riduzione della plastica ha portato allo sviluppo di pellicole ultrasottili, talvolta fino a 25 micron, che richiedono una gestione precisa della temperatura di sigillatura per evitare che si attacchino o si strappino.

“Ora utilizziamo materiali ad alte prestazioni per le ganasce di saldatura e vari rivestimenti a basso attrito per soddisfare le esigenze dei nostri clienti”, aggiunge Andy Beal. “Gli imballaggi in carta sono ancora più complicati. Non si piegano agevolmente, si strappano facilmente e obbligato a ripensare la geometria della macchina. I consumatori e i rivenditori stanno spingendo per questi cambiamenti, quindi dobbiamo rispondere”.

Ecco perché GIC apprezza un fornitore come Rollon: non solo per la qualità dei prodotti, ma anche per la completezza dell’assistenza tecnica.

“Ciò che per noi è davvero importante è che Rollon non si limita a inviarci articoli da catalogo”, continua Beal. “I loro ingegneri visitano la nostra sede, analizzano l’applicazione insieme a noi ed elaborano soluzioni congiuntamente. È lo stesso modello che applichiamo con i nostri clienti: fornire competenza, non solo attrezzature”.

Una soluzione affidabile in un settore esigente

Le macchine confezionatrici di GIC operano in condizioni meccaniche estreme, dove il successo del sistema dipende dalle prestazioni di ogni singolo componente. Il ripetuto guasto delle teste a snodo standard rappresentava un grave rischio per l’affidabilità del sistema, fino all’introduzione delle teste a snodo Rollon® Durbal Classic, che da allora hanno garantito continuità di servizio e gestione sicura dei carichi.

Integrando questi componenti robusti, igienici e di facile manutenzione nei propri sistemi di sigillatura, GIC ha migliorato significativamente la produttività delle macchine, ridotto i problemi di assistenza clienti e migliorato il ciclo di vita complessivo dei prodotti.

Guardando al futuro, GIC continua a spingersi oltre i confini della progettazione delle macchine confezionatrici, affrontando nuove sfide che richiedono componenti robusti e ad alte prestazioni. Per i produttori e i costruttori di macchine che devono soddisfare requisiti tecnici simili, i team di ingegneri Rollon sono disponibili in tutto il mondo per fornire supporto nell’analisi delle applicazioni e nella selezione dei componenti. Per contattare un ingegnere Rollon nella vostra zona, visitate il sito rollon.com.

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