Die Maschinen und Linien von Kronen umfassen unter anderem Funktionen für das Schneiden, Waschen, Schälen und Verpacken von Lebensmitteln. Eine dieser Maschinen ist der Spiralschneider SP150, der Obst und Gemüse in lange spaghettiförmige Streifen schneidet. „In Hochgeschwindigkeit macht er beispielsweise aus einem Butternut-Kürbis mit 15 cm Durchmesser eine 16 m lange Spirale“, erklärt Sebastian Serrer, Konstrukteur bei Kronen. Eine andere mögliche Anwendung sind kohlenhydratarme Gemüsenudeln, die aktuell im Trend liegen.
Eine Maschine zu bauen, die diese artistische Schneidekunst vollbringt, ist keine leichte Sache. Das betrifft auch die Integration von zugelieferten Komponenten. Beispielsweise wurden an das Wälzlager, die das Schneidwerkzeug führt, spezifische Anforderungen gestellt. Kritisch war hier insbesondere die Temperaturentwicklung. Eine starke Erhitzung des Wälzlagers hätte die Qualität der verarbeiteten Lebensmittel beeinträchtigt und war deshalb unbedingt zu vermeiden.
Darüber hinaus mussten weitere Herausforderungen gemeistert werden: „Bei ersten Versuchen mit herkömmlichen Lagern trat immer wieder Schmutz in die Lager ein“, erinnert sich Konstrukteur Serrer. „Außerdem gab es das Problem, dass zu starke Reinigung, zum Beispiel mit Dampfstrahler und Strahlwasser, die Lager schädigte.“ Gerade die Hygienestandards sind in der Lebensmittelindustrie aber von immenser Bedeutung. Größere Reinigungsintervalle waren daher keine praktikable Lösung.
Flexibel anpassbare Drahtwälzlager
Wo Standardlager aufgrund kundenspezifischer Anforderungen an ihre Grenzen kommen, bietet Franke mit seinen flexibel anpassbaren Drahtwälzlagern weitergehende Lösungen. Beim Kronen- Projekt waren gleich mehrere Problematiken zu lösen: Wärmeentwicklung, Geschwindigkeit, Hygiene, Dichtheit, Laufruhe und lange Lebensdauer. Alls diese Anforderungen erfüllt eine maßgeschneiderte Drehverbindung mit Drahtwälzlagertechnik von Franke. Die Drehverbindung führt das rotierende Schneidwerkzeug. Der Abtransport des geschnittenen Produkts erfolgt durch die Drehverbindung hindurch. Die Lösung sei „die erste, die alle Kriterien erfüllt und auch lange Zeit durchhält“, erläutert Serrer. Zudem ist die Maschine sehr schnell, die Drehzahl geht hoch bis zu 690 min-1. Es brauchte einiges an Tüftelarbeit und konstruktiven Ideen, bis die Konstrukteure von Franke eine Lösung fanden. Zumal auch das Problem der Verschmutzung und Reinigung zu bewältigen war. Die Lagerung musste dicht sein, sonst wäre die Lebensdauer der Maschine rapide gesenkt worden.
Labyrinthdichtung lässt nichts durch
Nach einigen Tests erwies sich Edelstahl als bestes Material für das Lager. Um es, zum Beispiel bei der Dampfstrahl- und Strahlwasserreinigung, zu schützen, war ein neuer Konstruktionsansatz gefragt. Das Ergebnis: eine Labyrinthdichtung. Diese verhindert zuverlässig, dass Lebensmittelreste, Dampf, Wasser oder Reinigungsmittel ins Lager eindringen.
Schon im ersten Praxistext unter besonders anspruchsvollen Bedingungen hat sich die Konstruktion bewährt: „Eine Drehverbindung von Franke ging zum Test an einen Kunden, der sie 16 Stunden am Tag im Dauerlauf einsetzte. Nach einem halben Jahr sah sie so gut wie neu aus“, erzählt Serrer. Der zweite Prototyp wurde direkt bei Kronen in einem sechswöchigen 24-Stunden-Betrieb geprüft – ohne Probleme. Die Lagerelemente waren danach wie neuwertig – dies habe zu der Entscheidung geführt, die Spiralschneider serienmäßig mit Franke-Drehverbindungen auszurüsten.
Mehr Benefit durch Retrofit
Die Konstruktion hat darüber hinaus noch einen weiteren Benefit: Sollte eine Drehverbindung das Ende ihres Lebenszyklus erreichen, kann einfach ein Retrofit erfolgen. Daraus resultiert ein doppelter Vorteil: weniger Kosten und mehr Nachhaltigkeit. Denn im Verschleißfall bleibt die umschließende Konstruktion erhalten, nur die Lagerelemente darin müssen getauscht werden.
„Mit Franke haben wir einen Partner mit Kompetenz und exzellentem Support gefunden“, resümiert Serrer, „in allen Bereichen wie Berechnungen, Auslegungen oder hinsichtlich der Nachschmierintervalle. Alles ging schnell und problemlos, die Lösungs- und Konstruktionsvorschläge waren zielgerichtet und präzise. Auf Fragen gab und gibt es immer eine Antwort. Kurz: Es läuft wie geschmiert, wie bei einem guten Lager – eine buchstäblich reibungslose Zusammenarbeit.
Franke GmbH, Aalen
Autor Christoph Robisch
Freier Fachjournalist
