Hoe Rollon® Durbal-kogelgewrichten de duurzaamheidsproblemen in de hoogwaardige VFFS-verpakkingssystemen van GIC hebben opgelost

In de snel veranderende wereld van verpakkingsmachines zijn betrouwbaarheid en prestaties van cruciaal belang. GIC, een in het Verenigd Koninkrijk gevestigde fabrikant van verticale vorm-, vul- en sluitmachines (VFFS), stond voor een voortdurende uitdaging: het vinden van scharnierkoppen die bestand waren tegen de extreme statische belastingen en dynamische krachten van hogesnelheidssluitprocessen. Omdat GIC problemen had met de duurzaamheid van conventionele componenten, wendde het bedrijf zich tot de Rollon Group en hun Durbal Classic Line met zwaar belastbare roestvrijstalen kogelgewrichten.

De verpakkingsindustrie heeft de afgelopen decennia een belangrijke verandering ondergaan. Wat ooit een puur functioneel onderdeel was voor de levering van producten, is vandaag de dag een belangrijk onderscheidend kenmerk op het gebied van duurzaamheid, merkopbouw en naleving van wettelijke voorschriften. De vraag naar milieuvriendelijkere materialen, zoals recyclebare of composteerbare folies, heeft nieuwe en complexe eisen gesteld aan verpakkingsinstallaties. Van machines wordt tegenwoordig verwacht dat ze hogere snelheden, grotere precisie en meer flexibiliteit bieden, vaak bij de verwerking van dunnere, minder flexibele materialen.

Deze veranderende eisen hebben geleid tot belangrijke innovaties in de machinebouw, met name bij hogesnelheidssystemen zoals verticale vorm-, vul- en sluitmachines (VFFS). Een bedrijf dat voorop loopt in deze ontwikkeling is GIC, een Britse fabrikant met meer dan 40 jaar ervaring in de levering van op maat gemaakte VFFS-oplossingen voor de voedingsmiddelen-, zoetwaren-, farmaceutische, cosmetica- en hardware-industrie ( ).

“Al onze machines worden intern ontwikkeld”, legt Andy Beal, algemeen directeur bij GIC, uit. “We ontwikkelen de mechanische structuur, de 3D-modellen, het elektrische ontwerp en zelfs de besturingssoftware voor onze servoaandrijvingen. Onze kracht ligt in de volledige controle over het proces: we werken samen met eersteklas leveranciers en leveren onze klanten complete, op maat gemaakte oplossingen.”

Een van de verticale vorm-, vul- en sluitmachines (VFFS) van GIC. © GIC

Deze toewijding aan kwaliteit bracht echter ook uitdagingen met zich mee, met name met betrekking tot een klein maar belangrijk onderdeel: de kogelkoppen die het afdichtingssysteem van de machine ondersteunen.

Uitdagingen van de toepassing

Op het eerste gezicht lijkt een verticale verpakkingsmachine eenvoudig: een folierol wordt afgewikkeld, tot een verticale buis gevormd, met het product gevuld en verzegeld om de afgewerkte zak te produceren. Maar dit ogenschijnlijk eenvoudige proces omvat complexe mechanica en enorme krachten.

“Onze machines produceren doorgaans ongeveer 70 zakken per minuut”, legt Andy Beal uit. “De sealfase is het moment waarop de meeste belastingen zich opstapelen. Wanneer de machine overschakelt naar de zogenaamde ‘lockout’-modus, wordt alle beweging omgezet in axiale kracht – en wanneer je werkt met dikke of meerlaagse folie of sealvloeistoffen die een hermetische of gasdichte seal vereisen, zijn de krachten die daarbij optreden enorm.”

Deze hoge krachten – vooral wanneer ze geconcentreerd optreden tijdens de sealingslag – kunnen de ontwerpgrenzen van conventionele kogelgewrichten gemakkelijk overschrijden. Het gevolg was herhaaldelijk defect raken van onderdelen en stilstand van machines.

“Alle kogelgewrichten die we tot dan toe hadden geprobeerd, gingen op een gegeven moment kapot”, zegt Robert Webster, operationeel en technisch directeur bij GIC. “Onze machines moeten onze klanten een lange, betrouwbare levensduur bieden, en deze defecten brachten dat in gevaar.”

Bovendien moesten de kogelgewrichten spoelbestendig en hygiënisch veilig zijn en gemakkelijk toegankelijk voor inspecties of onderhoudswerkzaamheden.

De oplossing

Op zoek naar een robuuste oplossing begonnen de ingenieurs van GIC technische documentatie en productcatalogi te doorzoeken. Daarbij stuitten ze op Durbal, een gerenommeerd merk dat bekend staat om zijn nauwkeurig vervaardigde kogelgewrichten en deel uitmaakt van de Rollon-groep.

“Durbal stond al bekend om zijn krachtige kogelgewrichten en draaicomponenten”, herinnert Andy Beal zich. “Dus hebben we contact opgenomen met Rollon om te kijken of zij ons konden helpen een oplossing te vinden die was afgestemd op onze specifieke mechanische eisen.”

De eis was niet alleen om repetitieve cycli aan te kunnen.

“Wat wij doen is niet alleen dynamische beweging”, vervolgt Robert. “Naast de cycli hebben we ook te maken met hoge druk- en schokbelastingen. De meeste kogelgewrichten kunnen herhaalde bewegingen goed aan, maar wij hadden iets nodig dat dit naast de statische kracht ook zonder compromissen aankon.”

Rollon stelde voor om zijn Classic Line hoogwaardige roestvrijstalen kogelgewrichten te gebruiken, die speciaal zijn ontworpen voor toepassingen met hoge belastingen en hoge snelheden. Deze kogelgewrichten combineren een laag onderhoudsvereiste met een hoge statische belastbaarheid en voldoen daarmee perfect aan de prestatiecriteria van GIC.

De onderhoudsvrije Rollon® Durbal-kogelgewrichten, geïnstalleerd op een van de VFFS-machines van GIC. © Rollon

“Het verschil was meteen merkbaar”, zegt Andy Beal. “In de loop der jaren hebben we verschillende producten getest, maar de Durbal Classic-kogelgewrichten waren de enige die de door ons gewenste combinatie van duurzaamheid, hygiënisch ontwerp en prestaties boden. Ze werken nu al meer dan vijf jaar betrouwbaar en gezien de consistentie van het product en de duurzaamheid van de naam Durbal weten we dat we er ook in de toekomst op kunnen vertrouwen.”

Wat begon als een test, werd al snel de norm: vandaag de dag installeert GIC deze kogelgewrichten niet alleen in alle nieuw geproduceerde machines, maar rust het ook bestaande systemen in het veld hiermee uit om te profiteren van de bewezen betrouwbaarheid.

Meer dan alleen een onderdeel

Voor GIC is machinebouw een kwestie van technisch inzicht: elke verpakkingslijn moet worden aangepast aan het type product, de folie, de snelheid en de sealstrategie. Het scharnierkopuiteinde mag dan een klein onderdeel zijn, maar zijn functie binnen het sealsysteem is van cruciaal belang.

“Onze grootste uitdaging is altijd de toepassing”, legt Robert Webster uit. “Het gaat erom te weten hoe je het product moet verplaatsen, de zak moet vormen, deze netjes moet sealen en dat alles snel. Je hebt het juiste sealingsysteem, de juiste uitvoereenheid, de juiste vormkraag en de juiste folietoevoer nodig. Alles moet op elkaar zijn afgestemd.”

De huidige materialen maken deze uitdaging nog complexer. Zoals GIC opmerkt, heeft de druk vanuit de sector om het gebruik van plastic te verminderen geleid tot ultradunne folies – soms slechts 25 micrometer dik – die tijdens het sealen een nauwkeurige temperatuurregeling vereisen om plakken of scheuren te voorkomen.

“We gebruiken nu hoogwaardige materialen voor de sealbekken en verschillende wrijvingsarme coatings om aan de eisen van onze klanten te voldoen”, voegt Andy Beal toe. “Papieren verpakkingen zijn nog moeilijker. Ze zijn niet goed buigzaam, scheuren gemakkelijk en dwingen je om de geometrie van de machine te herzien. Consumenten en retailers dringen aan op deze veranderingen, dus moeten we daarop reageren.”

Daarom waardeert GIC een leverancier als Rollon: niet alleen vanwege de kwaliteit van zijn producten, maar ook vanwege de uitgebreide technische ondersteuning.

“Voor ons is het vooral belangrijk dat Rollon ons niet alleen catalogusartikelen stuurt”, vervolgt Beal. “De ingenieurs van Rollon bezoeken onze locatie, analyseren samen met ons de toepassing en werken samen aan oplossingen. Hetzelfde model passen we ook toe bij onze eigen klanten: we bieden expertise, niet alleen apparatuur.”

Een betrouwbare oplossing in een veeleisende branche

De verpakkingsmachines van GIC werken onder extreme mechanische omstandigheden, waarbij het succes van het systeem afhangt van de prestaties van elk afzonderlijk onderdeel. Het herhaaldelijk uitvallen van standaard stanguiteinden vormde een groot risico voor de betrouwbaarheid, totdat de Rollon® Durbal Classic-stanguiteinden werden geïntroduceerd, die sindsdien zorgen voor een ononderbroken werking en een ononderbroken belastingbehandeling.

Door deze robuuste, hygiënische en onderhoudsvriendelijke componenten in zijn afdichtingssystemen te integreren, heeft GIC de beschikbaarheid van de machines aanzienlijk verbeterd, problemen met de klantenservice verminderd en de totale levensduur van de producten verlengd.

Met het oog op de toekomst blijft GIC nieuwe normen stellen op het gebied van de constructie van verpakkingsmachines en gaat het nieuwe uitdagingen aan die robuuste, krachtige componenten vereisen. Voor fabrikanten en machinebouwers met vergelijkbare technische vereisten staan de engineeringteams van Rollon wereldwijd klaar om hen te helpen bij de analyse van toepassingen en de selectie van componenten. Ga naar rollon.com om contact op te nemen met een Rollon-ingenieur in uw regio.

Kontaktieren Sie uns