In de strijd tegen corona: ACE-componenten in schroefdopsluitmachine

Tijdens de coronapandemie slaagde het Duitse Metallatelier GmbH erin om machines voor het automatisch sluiten van schroefdoppen van diverse flaconformaten met desinfectiemiddel binnen korte tijd te optimaliseren. Het Duitse ACE Stoßdämpfer GmbH leverde hieraan met een aantal machineonderdelen een bijdrage. 

Met een speciale machine zorgden David Fuchs van Metallatelier en zijn team in 2006 voor een producent van schoonmaakmiddelen al voor ongekende flexibiliteit en betrouwbaarheid bij het automatisch sluiten van flessen. Toen de coronapandemie uitbrak en er veel desinfectiemiddelen geproduceerd moesten worden, vroeg het bedrijf Bilgram Chemie aan Metallatelier of het een nieuwe serie van deze machine kon bestellen. “Het verhogen van de productiesnelheid stond hier centraal. Ook moest de hele machine nog sneller aan nieuwe doppen en flaconformaten kunnen worden aangepast, omdat onze klant vooral kleine flesjes met desinfectiemiddel wilde vullen”, aldus Fuchs.

Om dit voor elkaar te krijgen, werd het nieuwe ontwerp gebaseerd op het basisprincipe van zijn voorganger: de flessen worden op hun plaats gehouden door twee klemmen die bekleed zijn met Ethyleen-Propyleen-Dieen-Monomeer (EPDM), recht onder het schroefmechanisme. Vier grijprollen grijpen de dop vast en schroeven deze vast totdat de gedefinieerde koppel is bereikt. Met kleine stootdempers wordt de pneumatische slede afgeremd. De eindpositie van het grijpmechanisme wordt bepaald door de stand van de demper. Zo kan de machine worden aangepast om schroefdoppen van verschillende afmetingen te sluiten. Doorgaans beweegt de slede niet naar de eindpositie, maar wordt deze eerder al gestopt door twee kleine stootdempers aan de onderkant. Een stootdemper bovenaan zorgt ervoor dat de slede zich niet telkens naar haar eindpositie hoeft te verplaatsen, maar al gestopt is wanneer de grijpwielen voldoende geopend zijn om de schroefdop zo snel mogelijk verder te transporteren. 

Daarnaast waren er ook nieuwe ontwerpen nodig voor het afremmen van de slede in de eindposities. Terwijl in het vorige model in de bovenste en onderste eindposities kleine stootdempers van het type MC150EUMH van ACE werden gebruikt, overdacht Metallatelier de demping van het nieuwe systeem: “Terwijl we in de bovenste eindpositie blijven werken met het zelfinstellende type MC150EUMH, gebruiken we onderaan nu twee hydraulische dempers van het type MC150EUM. Het verschil is dat de bovenste demper bedoeld is voor grotere massa’s van 8,6 kg tot 86 kg, terwijl de dempers onderin geschikt zijn voor de opname van massakrachten van 0,9 kg tot 10 kg. Ook blijft er aan de andere kant nu ruimte voor een eindpositiesensor. Bij onjuiste bediening, stroomuitval of andere storingen botsen de symmetrisch geplaatste dempers bovendien niet ongecontroleerd ergens op en lopen niet vast”, aldus Fuchs. 

De aandrijving van de slede is een ander kernelement. Fuchs wijst erop hoe nauwkeurig de pneumatische eenheid werkt en de bovenste kleine stootdemper precies loodrecht raakt. Zo wordt de zuigerstang optimaal belast en kan dit machineonderdeel zijn maximale levensduur van 25 miljoen slagen volledig benutten. De exacte gradatie van het hardheidsbereik en een energieopname van 20 Nm/slag zijn andere belangrijke waarden, die in continu bedrijf tot 34.000 Nm/u absorberen. 

Een ander aandachtspunt was het verkorten van de omschakeltijden wanneer de machine wordt ingesteld voor verschillende flaconformaten. Omdat de belangrijkste beperkende factor hier het gewicht is, werd gezocht naar een energiebesparende en stroomonafhankelijke oplossing voor het instellen van de hoogte en het regelen van de snelheid. Hierbij werd gedacht aan industriële gasveren van ACE. Vanwege de beperkte ruimte koos het engineersteam voor industriële gastrekveren van het type GZ-28-250-DD-330N: omdat de zuigerstang naar binnen wordt getrokken, hebben deze varianten minder ruimte nodig. De instellingen werden vervolgens gesimuleerd met een gewicht dat overeenkwam met dat van de schroefeenheid. De ingenieurs tapten via een ventiel zoveel stikstof af totdat maximaal comfort en de beste fixatie waren bereikt. Na succesvolle tests werd de aangepaste gasveer met behulp van het meegeleverde montagetoebehoren snel in de constructie geïntegreerd. Daardoor kan nu eenvoudig van kleine naar grote flessen en vice versa worden omgeschakeld.

Om onnodige stilstand door schade of letsel te voorkomen zijn er ook kleine structuurdempers van ACE gemonteerd. Deze dienen als aanslagdempers aan de bovenkant van de beschermkap van de schroefeenheid. De machineonderdelen zijn voordelige alternatieven voor hydraulische dempers wanneer bewegende massa’s niet met uiterste precisie hoeven te worden afgeremd.