Der Bierkonsum in Deutschland ging während der Corona-Pandemie – besonders in den Lockdown-Monaten – zurück. Die Gründe sind bekannt: abgesagte Großveranstaltungen, geschlossene Restaurants, Gaststätten und Hotels. Das Gleiche gilt für den Absatz von Mineral- und Heilwasser. Nach Angaben des Verbands Deutscher Mineralbrunnen e. V. sank der Absatz 2020 um rund 5 % im Vergleich zum Vorjahr. Dennoch bleibt natürliches Mineralwasser mit einem Pro-Kopf-Verbrauch von 131,9 l das beliebteste alkoholfreie Kaltgetränk der Deutschen. Um die großen Mengen an Mineralwasserflaschen effizient und schnell zu befüllen und zu verpacken, sind intelligente, leistungsstarke Maschinen permanent im Einsatz. PET-Mineralwasser-Flaschen werden dabei oftmals nach dem Befüllen, genauso wie Kartons oder Dosen für andere Getränke, in Sechser- oder Zwölferpackungen gruppiert und mit Folie eingeschlagen.
Damit in solchen Folieneinschlagmaschinen alle Prozesse reibungslos ablaufen, sind
mechanische Sicherheitskupplungen im Einsatz. In einem ersten Schritt führen sogenannte Folienüberschläger oder Arme die Folie um das Produkt. Stoßen die Arme beim Einschlagen gegen einen Widerstand, etwa gegen eine aufgrund falscher Befüllung umgekippte Flasche, unterbrechen die Sicherheitskupplungen blitzschnell die Drehmomentübertragung. Sie schützen so die Antriebe in den Armen zuverlässig vor Schäden durch Überlast. Die Anlage kann dadurch schnell und ohne dass Teile ausgetauscht oder repariert werden müssen, wieder in Betrieb genommen werden.
Wichtig als mechanische Ergänzung
Trotz elektronischer Überwachungsfunktionen der Maschinensteuerung, wie zum Beispiel der Motorstrommessung, bleiben mechanische Sicherheitskupplungen wie
die EAS-compact von Mayr Antriebstechnik unverzichtbare Komponenten in der Verpackungsindustrie. Denn die elektronische Motorstrommessung erkennt zwar Störungen und Fehler, kann aber nur den Antrieb abschalten. Sie ist somit zu langsam, um bei den permanent steigenden Produktionsgeschwindigkeiten Kollisionen zu vermeiden. Die mechanischen Sicherheitskupplungen dagegen können den Antriebsstrang öffnen und Massen in Sekundenbruchteilen entkoppeln und verhindern so teure Schäden. Zudem ist durch das Öffnen des Antriebsstrangs die Entnahme zum Beispiel eines eingeklemmten und gegebenenfalls kaputten Produktes einfach möglich. Prozesse müssen somit nicht rückwärts laufen und Produkte so gegebenenfalls nicht weggeworfen werden. Sicherheitskupplungen
erleichtern also die Wiederinbetriebnahme, erhöhen die Maschinenverfügbarkeit und helfen, Ausschusskosten zu minimieren.
Synchronkupplungen für Rundtische
Die EAS-compact-Sicherheitskupplungen gehören zu den lasttrennenden Kupplungen. Sie übertragen das Drehmoment formschlüssig. Das Drehmoment wird dabei über die Vorspannung von Tellerfedern erzeugt. Lasttrennende Sicherheitskupplungen trennen bei Überlast oder Kollision An- und
Abtrieb, d. h. sie unterbrechen die Übertragung des Drehmoments bzw. der Kraft. EAS-compact-Kupplungen in rastender Ausführung sind nach Beseitigung der Störung
sofort wieder betriebsbereit. Durchrastkupplungen rasten automatisch zum Beispiel alle 15 ° oder je nach Anwendung in einer definierten Position wieder ein, Synchronkupplungen nach 360 °. So sind Letztere gerade bei Maschinen mit Rundtischen oftmals die erste Wahl. In einer Abfüllanlage für Frischkäse sind beispielsweise EAS-Compact-Synchronkupplungen im Einsatz. Sie sitzen jeweils im Antrieb in der Mitte
des Rundtisches, der die Tischplatte mit den Frischkäsetöpfchen zum Befüllen dreht. Im Überlastfall, etwa wenn zu viele leere Töpfchen nachbestückt werden und sich der Tisch verklemmt, rastet die Sicherheitskupplung aus. Nach einer vollen Umdrehung rastet sie genau an derselben Stelle wieder ein.
Freischaltende Ausführungen
Sicherheitskupplungen in freischaltender Ausführung dagegen trennen vollständig und nahezu restmomentfrei. Sie bleiben so lange in dieser getrennten Position, bis sie von Hand oder über Vorrichtungen wieder eingerastet werden. Freischaltende Sicherheitskupplungen eignen sich daher auch
besonders für schnelllaufende Antriebe oder Antriebe mit großen Masseträgheitsmomenten. Die gespeicherte Rotationsenergie kann hier bei einer Kollision frei auslaufen. Für Anwendungen, bei denen lange Auslaufzeiten gefordert sind und zugleich der Antrieb schwer zugänglich ist, eignen sich die robusten EAS-reverse Sicherheitskupplungen. Diese rasten allein durch langsames Rückwärtsdrehen bei einer Drehzahl 10 min-1 automatisch wieder ein, ohne dass Pneumatik oder Hydraulik erforderlich ist.
Lasthaltende Sicherheitskupplungen
In Abfüll- oder Verpackungsmaschinen, in denen Produkte schräg oder auch vertikal bewegt werden und die auch im Überlastfall nicht abstürzen dürfen, kommen lasthaltende Sicherheitskupplungen wie die Roba-Rutschnaben zum Einsatz. Diese Sicherheitskupplungen übertragen das Drehmoment durch Reibschluss, also über Reibbeläge,
die mit Tellerfedern vorgespannt werden. Je stärker die Tellerfedern dabei durch die Einstellmutter zusammengedrückt werden, desto höher ist auch das übertragbare Drehmoment. Bei Überlast rutscht der Flansch mit dem Antriebselement gegen den Widerstand der Reibbeläge durch. Die Kupplung unterbricht die Drehmomentübertragung also nicht, sondern hält die Last mit dem eingestellten Drehmoment, die Produkte stürzen nicht unkontrolliert ab. Bei den Roba-Rutschnaben kann das Drehmoment über eine Skalierung an der Einstellmutter stufenlos und präzise an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepasst werden. Wie die EAS-Sicherheitskupplungen sind die Roba-Rutschnaben robust, durch ihre geschlossene Bauweise geschützt gegen das Eindringen von Reinigungsmitteln und können bei Bedarf auch aus rostfreiem Edelstahl ausgeführt werden.
Chr. Mayr GmbH + Co. KG, Mauerstetten
Autor Ralf Epple
Produktmanager,
Mayr Antriebstechnik
