Firma Multivac przechodzi z napędów hydraulicznych na napędy elektryczne produkcji Kollmorgen

Mniejsza emisja hałasu, większa sprawność i szersze możliwości sterowania: MULTIVAC korzysta z doświadczenia firmy Kollmorgen w zakresie serwonapędów

Autor: Dr. Petr Osipov, Product Management Motors, Kollmorgen, Ratingen, Niemcy.

Coraz więcej producentów maszyn pakujących przechodzi na technologię serwonapędów elektrycznych, zastępujących wykorzystywane wcześniej pneumatyczne moduły napędowe. “Technologia serwo zapewnia szersze możliwości sterowania i zmniejsza emisję hałasu. Systemy te umożliwiają nam ponadto zwiększenie liczby cykli produkcyjnych“, podkreślał Guido Spix, kierownik do spraw technicznych z Multivac w trakcie wystawy branżowej. Firma wykorzystuje systemy napędowe Kollmorgen pozwalające zmniejszyć zużycie energii, zwiększyć sprawność maszyn oraz podnieść poziom bezpieczeństwa procesów pakowania.

Bezpieczne pakowanie: Oprócz bezpieczeństwa maszyny i operatora dla Multivac istotne jest też bezpieczeństwo procesu pakowania. Pełna identyfikowalność i kontrola zapewniana przez technologię serwo dostarczaną przez Kollmorgen pomogła firmie Multivac wdrożyć bardziej efektywny proces uszczelniania opakować głęboko tłoczonych, dając dodatkową korzyść w postaci zwiększonego bezpieczeństwa pakowanej żywności. Rozwiązanie to jest obecnie wykorzystywane w wysokiej jakości maszynach do głębokiego tłoczenia, projektowanych na zakres średnich i dużych obciążeń.
Fot.: Zoptymalizowana konstrukcja silnika ze skrzynią przekładniową.

W odróżnieniu od tradycyjnych pneumatycznych maszyn tłoczących, w nowych liniach maszyn R2XX do R5XX do głębokiego tłoczenia i uszczelniania folii zastosowano kombinację silnika ze skrzynią przekładniową. Wykorzystano tu mechanizm dźwigni kątowej do obsługi narzędzi tłoczących – niektórych o wadze kilkuset kilogramów. Wytrzymują one nacisk do 20 ton, zapewniający szczelność opakowania foliowego. Kollmorgen, będący strategicznym partnerem Multivac, zaimplementował tu swoją kompaktową jednostkę napędową z serwomotorem serii AKM (http://www.kollmorgen.com/en-gb/products/motors/servo/servo-motors/) i przekładnią cykloidalną. Firma Kollmorgen obliczyła i dobrała optymalny rozmiar silnika oraz odpowiedni typ przekładni w ścisłej współpracy z zespołami inżynierskimi z Multivac.


Dwa ważne aspekty brane pod uwagę przy wyborze układu przeniesienia napędu to całkowita długość jednostki i odporność na przeciążenie. Sześciopunktowa jednostka tłocząca HKS03, zawierająca serwomotor z przekładnią i hamulcem charakteryzuje się całkowitą długością 307mm i momentem siły 1400 Nm. Parametry te uzyskano dzięki dużej gęstości mocy charakteryzującej serwomotory AKM, idealnej długości przekładni cykloidalnej oraz dzięki temu, że w ich konstrukcji nie występują pokrywy silnika ani sprzęgła. Trzon tłokowy przekształca ruch obrotowy na liniowy. Tego typu konstrukcja daje trzy ważne zalety. Po pierwsze, zwiększa się sprawność maszyny ze względu na wyeliminowanie systemu pneumatycznego jako źródła generującego ciśnienie niezbędne dla procesu głębokiego tłoczenia i uszczelniania. Po drugie, geometria trzonu tłokowego pozwala wytworzyć bardzo dużą siłę nacisku w końcowej fazie ruchu. Po trzecie, duża siła nacisku oznacza większe bezpieczeństwo żywności i niezawodność procesu uszczelniania.

“Perfekcyjnie czysty” w środku i na zewnątrz

Dwukomponentowa powłoka epoksydowa zastosowana w celu spełnienia wymogów higienicznych zapewnia zgodność ze standardami FDA 21 CFR 175.300. Jest odporna na działanie kwasów, zasad i środków czyszczących o współczynniku pH od 2 do 12. Testy długoterminowe przeprowadzone przez firmę EcoLab potwierdziły odporność powłoki na 2000 cykli mycia ciśnieniowego z użyciem środków dezynfekujących. Silniki przekładniowe Kollmorgen zawierają standardowo pokrycie w kolorze białym, co pozwala operatorowi łatwo dostrzec zabrudzenia i osady biologiczne podczas czyszczenia.

Pokrycie stalą nierdzewną jest oferowane jako opcja. Oba rodzaje pokryć są hydrofobowe, co ułatwia pozbycie się substancji wodnych i utrudnia osadzanie się nalotów. Dlatego też, stosowany przez Kollmorgen standard “Perfekcyjnie czysty" (perfectly clean) w odniesieniu do serwomotorów odpowiada koncepcji Hygienic Design firmy Multivac, rygorystycznie przestrzeganej w przypadku wszystkich maszyn do głębokiego tłoczenia.

Od wspólnej inżynierii po produkcję

Firma Multivac, posiadająca globalną sieć dystrybucji obejmującą około 60 oddziałów, oferuje wiele różnych typów maszyn wyposażonych w różne funkcje. Zarządzanie przy tak różnorodnej ofercie z zachowaniem standaryzacji wymaga współpracy ze strategicznymi partnerami będącymi w stanie pokryć szeroki zakres aplikacji maszynowych oferowanymi przez siebie technologiami. Silniki przekładniowe Kollmorgen z możliwością mycia ciśnieniowego stanowią doskonały przykład tego, jak produkt opracowany na indywidualne zamówienie może stać się standaryzowanym, gotowym do instalacji modułem. Obecna koncepcja technologiczna z zakresu napędów i automatyki zastosowana w maszynach do głębokiego tłoczenia spełnia też wymogi kolejnego rozwiązania Multivac, w którym można byłoby zwiększyć elastyczność dzięki wymiennemu wykorzystaniu kilku osi w tym samym czasie, zmniejszyć rozmiary jednostek sterujących oraz poprawić parametry dynamiczne dla uzyskania większej produktywności. Podsumowując, dzięki ścisłej współpracy firm Multivac i Kollmorgen w ramach tego projektu udało się zastąpić cały system pneumatyczny systemem elektrycznym o dużej sprawności. Po pierwszych próbnych uruchomieniach firma Multivac oszacowała, że zmniejszenie poboru mocy w przypadku maszyny pakującej R 095 wynosi co najmniej 20% w porównaniu z podobnymi modelami.

  Zapytaj o więcej informacji…