Trommelmotoren

Andreas Flies / dsc,

Butter präzise verpackt

Der Machinenhersteller WAL setzt bei seinen Butterverpackungsmaschinen auf robuste aber präzise und hygienische Trommelmotoren.

Seit Firmengründung ist bei WAL Mess- und Regelsysteme im wahrsten Sinne des Wortes alles in Butter. Das Unternehmen entwickelt Systeme zur Automatisierung der Butterherstellung. Angefangen hat man mit Lösungen zur Messung des Wassergehalts in Butter. Später hinzu kamen automatisierte Butterungsmaschinen sowie Verpackungsmaschinen für Großgebinde. Letztere sind heute ein Kernprodukt des Unternehmens, das weltweit – unter anderem bei irischen und neuseeländischen Butterproduzenten – zum Einsatz kommt. Zielkunden sind Molkereien und international agierende Butterhersteller, die 25 Kilo schwere Großgebinde zur längerfristigen Einlagerung in Tiefkühlhäusern sowie zum Weitertransport an lokale Abpackbetriebe einsetzen. Diese stellen letztlich die kleinen Butterpäckchen her, die Verbraucher im Einzelhandel finden. Auch große Lebensmittelproduzenten wie beispielsweise Croissanthersteller zählen zu den Abnehmern solcher Gebinde.

Butterverpackungsmaschinen von WAL überzeugen durch modulare Auslegung und höchste Füllpräzision © Rulmeca

Bei der Messung des Wassergehalts sowie bei Verpackungsmaschinen für Großgebinde ist WAL eines der weltweit führenden Unternehmen der Branche und dadurch durchaus als Hidden Champion dieser spezifischen Marktnischen zu verorten. Eine solch herausragende Stellung wird einem jedoch nicht in die Wiege gelegt. Wie jedes Unternehmen muss es sich diese Reputation erarbeiten. Auf zwei Punkte ist Detlef Wölbern, Geschäftsführer bei WAL, dabei besonders stolz. Zum einen wurde die Verpackungsmaschine modular ausgelegt. So lässt sich die Verpackungsmaschine an unterschiedlich große Butterungsmaschinen anbinden. Die Bandbreite der auf dem Markt im Einsatz befindlichen Maschinen reicht von 1 Tonne bis 20 Tonnen Butter pro Stunde. All diese unterschiedlichen Auslegungen lassen sich bedarfsgerecht skaliert mit nur einem einzigen Maschinen-Design bedienen. Bis zu fünf der jeweils maximal 4 Tonnen pro Stunde verpackenden sogenannten Füllstationsköpfe können hierzu parallel betrieben werden. 

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99,98 prozentige Präzision 

Zweites herausragendes Merkmal ist die besonders präzise Abfülltechnik. WAL  garantiert seinen Kunden, immer mindestens 25 Kilo abzupacken und oberhalb dieses Gewichts Gewichtschwankungen in einem Mittelwert-Korridor von kleiner 5 Gramm zu halten, was einer Abweichung von 0,02 Prozent entspricht und damit sehr genau ist. Der Wettbewerb produziert nach Aussagen von Wölbern Abweichungen, die um den Faktor 5 bis 20 höher liegen – produziert also im Schnitt rund 0,1 bis 0,4 Prozent Abweichung. Bei Maschinen, die rund um die Uhr laufen, macht sich der Unterschied schnell bezahlt, denn binnen eines Jahrs macht die Abweichung beim Wettbewerb 35 bis 140 Tonnen aus, während Wal lediglich 7 Tonnen Varianz zu verbuchen hat, sodass sich die Maschinen von WAL dank der hohen Qualität schnell selbst bezahlen.

Hohe Qualitätsansprüche an alle Komponenten 

Ähnlich hohe Qualitätsansprüche stellt WAL auch an alle im Einsatz befindlichen Komponenten, die – lebensmittelgerecht – höchste Hygieneanforderungen erfüllen müssen. Zudem müssen sie auch wassergeschützt sein, da es in Molkereibetrieben üblich ist, dass die Maschinen regelmäßig mit einem Wasserschlauch gereinigt werden. Bei Antrieben für die Zulauf- und Auslaufförderbänder setzt WAL deshalb auf Trommelmotoren mit besonders hoher IP-Schutzklasse gegen das Eindringen von Wasser. Klassische Stahlgetriebemotoren, die seitlich angeflanscht werden, sind für WAL keine Alterative. Zum einen stören diese Motoren schon rein optisch, während sich ein Trommelmotor viel besser und nahezu unsichtbar in die Anlage integriert. Aber auch mechanisch stünden sie bei diesen Förderbändern nur im Weg und würden unnötig Platz verbrauchen. Zudem sind diese Motoren in der Standardausführung zumeist aus Stahl und lackiert, was im Molkereiumfeld zur Folge hätte, dass solche Motoren binnen kürzester Zeit total verrostet wären – wenn man sie nicht regelmäßig pflegt und immer wieder neu lackiert. Zudem haben sie auch immer Kühlrippen und abnehmbare Abdeckungen für den Ventilator.

Hygiene ist oberstes Gebot 

Es gibt bei einer Auslegung mit seitlichem Aufsteckgetriebemotor also keine glatten Oberflächen sondern viele Ecken, die man nicht gut reinigen kann. Im Laufe der Jahre kann sich deshalb Schmutz ansammeln und Schimmel ausbilden, den niemand in der Lebensmittelproduktion haben möchte, da er ein bakteriologisches Risiko darstellt und die Butter somit kontaminieren könnte. All das gibt es beim Trommelmotor nicht, weil er in die Umlenktrommel integriert ist, die man ohnehin für die Konstruktion benötigt. Einzig ein Kabel wird ausgeführt. Ansonsten ist der Motor hermetisch geschlossen und bietet hohe Schutzarten – bis hin zu IP66/69plus – um selbst intensivsten Reinigungsmethoden mit Fettlösern standhalten zu können. Mindestens zweimal die Woche gründlich zu reinigen ist bei den zumeist 24/7 betriebenen Verpackungsmaschinen zumeist Usus. 

Ein weiteres Einsatzfeld für Trommelmotoren hat WAL zudem auch beim Handling der Folie gefunden, die in die Pappkartons eingeschlagen wird, bevor die Butter in diese 25 kg Gebinde gepresst wird. Sie muss von einer Rolle aus der Maschine zugeführt und dann in der Länge schnitten werden, um anschließend um den Füllkopf gefaltet und in den Karton gedrückt zu werden. Die Folienvorlage vor dem Einzug in die Maschine erfolgt mittels vollflächig gummiertem Trommelmotor und einer die Folie wie bei einer alten Schreibmaschine einspannend aufliegenden Andruckrolle. 

Weniger ist mehr 

Die Trennung des Abrollens der Folie vom Einziehen in die Maschine hat seinen Grund: Ohne dies müssten die 100 Kilogramm schweren Folienrollen extrem schnell beschleunigt und wieder gestoppt werden, was massiv leistungsfähigere Antriebs- und Bremstechnik erfordern oder mit einfachen Mitteln zu lange dauern würde. Deshalb legt der Trommelmotor jeweils ein Stück der Folie vor. Der Einzug erfolgt sodann in Bruchteilen einer Sekunde mittels Servomotor-angetriebenen pneumatischen Greifern. Infolge wird die Folie geschnitten und dem anschließenden Umwicklungsprozess zugeführt, während der Trommelmotor wieder vergleichsweise langsam neue Folie nachlegt. Auch in dieser Applikation überzeugt der Trommelmotor durch seine All-in-One Konstruktion, die extrem leicht zu reinigen ist und sich damit HACCP konform auch hervorragend für CIP (Clean in Place) Prozesse eignet sowie alle Anforderungen an Verordnungen wie die EU-Verordnung 2020/45 (10/2011) sowie die Hygienestandards FDA, USDA, 3-A und EHEDG erfüllen. 

Trommelmotoren mit dem entscheidenden Plus 

Zum Einsatz kommen bei WAL Edelstahl-Trommelmotoren von Rulmeca, die das Unternehmen in der für die Applikation jeweils passgenauen Konfiguration liefert: Der 80er Motor für die Abwicklung der Folie hat eine vollflächige NBR-Gummierung. Der 113er Motor für die Zu- und Anführung der Kartons hat eine Passfeder zur Montage von Aufsteck-Kettenrädern, mit denen die Modulbänder des Herstellers Unichains angetrieben werden. Letztere Motorkonfiguration ist mit einer Winkelverschraubung ausgestattet, die einen Kabelanschluss im 90 Grad Winkel ermöglicht, was in dieser Konstruktion die Gefahr eines Kabelbruchs reduziert. Kettenräder kommen übrigens immer dann zum Einsatz, wenn das Modulband für eine vollflächige Formgummierung zu engmaschig ist. Einzigartig ist bei Rulmeca-Trommelmotoren zudem die Schutzklasse IP66/69plus. Das entscheidende Plus bei dieser Schutzklasse ist die Tatsache, dass die Schutzart IP66/69 auch im laufenden Betrieb bei gespanntem Gurt getestet wurde, während normale Schutzarten ohne plus bei ausgeschaltetem Motor rein statisch und vor allem ohne einseitigen Zug auf die Dichtung erfolgt, was ein kleiner aber bedeutender Unterschied ist, denn durch den Zug können einfache Dichtungen weniger dicht sein. 

Die Technik ist entscheidend 

Rulmeca setzt auf eine vergleichsweise einfach gebaute Reibschlussdichtung aus hochwertigem PTFE. Im Dichtungsbereich ist der Achszapfen hierfür durch Rollieren oberflächenvergütet worden. Bei normalen gedrehten Dichtungen entstehen feinste Gewinderiefen, durch die Flüssigkeiten bei Rotation wandern können, wie ein Tonabnehmer über eine Schallplatte. Dieser Effekt tritt bei den Rulmeca Trommelmotoren nicht auf und macht sie dadurch besonders sicher gegen das Ein- und Austreten von Flüssigkeiten und damit nochmals hygienischer.

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