Zahn um Zahn
Schnecken mit Außenverzahnung sorgen sowohl für Antrieb als auch Sortierung.
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Ungefähr 800 Millionen PET-Flaschen sind pro Jahr in Deutschland im Umlauf. Eine gigantische Zahl, die mit Sicherheit zukünftig noch weiter steigen wird. Denn PET-Flaschen sind aus der heutigen Getränke-, Reinigungsmittel- und Kosmetikindustrie nicht mehr wegzudenken, zeichnen sie sich doch gegenüber Glasflaschen mit unwiderlegbaren Vorteilen aus: leicht an Gewicht, nicht bruchanfällig und gesegnet mit einem niedrigen Transport-Energieverbrauch.
Doch treten bei der Befüllung von PET-Flaschen auch Probleme auf. So verformt sich die PET-Flasche bei Staudruck leicht, was häufig dazu führt, dass ungewollt Produktflüssigkeit austritt. Um das zu verhindern, sorgen stabile Produktbecher oder -schuhe in der Regel dafür, dass die PET-Flaschen auf Abstand gehalten und sicher weitertransportiert werden. Nachteil dieser Lösung ist, dass die Kosten steigen, weil eigens Produktbecher für den Befüllungstransport gefertigt werden müssen.
Die Manfred Dilling Metallbearbeitung & Maschinenbau aus dem baden-württembergischen Schrozberg sah sich im Sommer 2010 aufgrund einer Kundenanfrage mit diesem Befüllungsproblem konfrontiert. Der Kunde wünschte für die Befüllung eines neuen Produktes, eines Glasreinigers, einen geringen Materialeinsatz und somit Kostenreduzierung. Gleichzeitig sollte der Vereinzelungsablauf so störungsfrei wie möglich gestaltet werden, sollten die Glasreinigerflaschen dem nachfolgenden Verschließerstern staufrei zugeführt wird.
Auch bei der vom Kunden eingesetzten Anlage handelte es sich um eine Maschine, in der die PET-Flaschen wie weiter oben schon beschrieben in Bechern stehend befördert wurden. Vereinzelt wurden diese Becher inklusive der Flaschen durch eine Kunststoffschnecke.
Aufgrund seiner Vorkenntnisse aus unterschiedlichen Branchen dachte Manfred Dilling verschiedene Transportvarianten für PET-Flaschen an. Er hatte sein Unternehmen im Januar 2000 in Deutschland gegründet und beschäftigt heute 20 Mitarbeiter. 2002 folgte die Gründung eines Zweitbetriebes in der Slowakei. Vor seiner Selbstständigkeit war Manfred Dilling als Monteur für eine große Verpackungsmaschinenfirma tätig und erwarb dort profunde Kenntnisse in der Konstruktion, Montage und Instandsetzung von Verpackungsmaschinen. Manfred Dilling Metallbearbeitung & Maschinenbau hat sich auf die Herstellung und Überholung von Altmaschinen spezialisiert sowie der Konstruktion von Formatteilen für Verpackungsmaschinen sowie kundenspezifischer Sonderanfertigungen. Darüber hinaus ist der Baden-Württemberger auch als Lohnfertiger tätig für Unternehmen aus der Verpackung, der Automobilindustrie, der Luftfahrt sowie dem Laden-Einrichtungsbau.
Basierend auf diesem Fachwissen entwickelt die Fa. Dilling eine Lösung, bei der im Einlaufbereich beidseitig vor dem ersten Verschließerstern Einlaufschnecken installiert werden, die gleichmäßig und behutsam für den reibungslosen Transport der Flaschen aus dem Stau heraus sorgen. Knackpunkt dabei: Nur auf einer Seite des Einlaufbereichs ist ein Antrieb vorhanden, demnach kann nur eine Schnecke angetrieben werden. Zugleich darf Manfred Dilling nicht die äußerst komplizierten Konturen der Flaschen aus dem Blick verlieren. Seine Lösung: Beide Schnecken werden mit einer Außenverzahnung versehen, so dass die erste Schnecke die zweite Schnecke antreiben kann.
Für die endgültige Konstruktion und Realisierung der Schnecken zieht Manfred Dilling den Dortmunder Kunststoffhersteller und –verarbeiter Murtfeldt Kunststoffe heran. Murtfeldt Kunststoffe beliefert die Manfred Dilling Metallbearbeitung & Maschinenbau bereits seit vielen Jahren immer termingerecht und zur vollsten Zufriedenheit. „Zudem stellte sich bei meiner telefonischen Anfrage heraus, dass Murtfeldt gerade eine neue Bearbeitungsmaschine zur Schneckenherstellung installiert und damit schon sehr gute Resultate erzielt hat", erinnert sich Manfred Dilling an weitere Gründe für eine weitergehende gemeinsame Zusammenarbeit. Zwar hatte sein Unternehmen noch weitere Anfragen an diverse Schneckenhersteller gestellt, jedoch konnte keiner zusichern, diese Aufgabenstellung auch zufriedenstellend umzusetzen.
Murtfeldt Kunststoffe erhält die konstruktiven Daten der Schnecken bezüglich Durchmesser, Gesamtlänge, Vereinzelungsabstand sowie Endenbearbeitung und konstruierte auf dieser Basis die noch fehlenden Parameter wie Verzahnungsgröße des Moduls, Anstieg des Vereinzelungsabstands und Aussparung. Zudem muss Murtfeldt gewährleisten, dass die Schnecken über einen Schnellwechselmechanismus ein- und ausgewechselt werden können.
Die Herstellung der Schnecken mit Außenverzahnung erfolgt in vier Arbeitsschritten. Im ersten Arbeitsschritt werden aus dem Rohling die Innen- und Außenkonturen gedreht. In einem zweiten Schritt stellt das Dortmunder Traditionshaus das Werkzeug für die Außenverzahnung her, mit dem dann im dritten Schritt die Produkthelix eingearbeitet wird. Im letzten Arbeitsgang werden die Stirnseiten abgestochen und damit das Produkt auf die richtige Länge gebracht.
Murtfeldt verwendet den Werkstoff Murytal C schwarz als Material für die beiden Einlaufschnecken. Die erste Schnecke, die auf der Antriebsseite montiert wird, hat einen Durchmesser von 160 mm und eine Länge von 1000 mm, die zweite Schnecke, deren Antrieb über die erste Schnecke läuft, wird 750 mm lang bei gleichem Durchmesser.
Das Ergebnis? Seit Oktober 2010 werden die Schnecken eingesetzt und laufen im Dreischichtbetrieb störungsfrei. Die Murtfeldt Schnecken sind beim Kunden voll akzeptiert, konnte doch durch diverse Feineinstellungen der Gesamtmaschine die Leistung der Maschine pro Minute um ca. 15 Prozent gesteigert werden. Zudem ist aufgrund des störungsfreien Einlaufs und der ebensolchen Vereinzelung der Flaschen eine weitere Steigerung der Durchlaufleistung möglich.
Der Kunde zeigt sich ebenso begeistert von der Einsparung eines Antriebs für die Schnecken sowie der des Materials, da er heute keine Becher bzw. Schuhe mehr zum Transport der PET-Flaschen benötigt. Überzeugt hat ihn auch der saubere, staulose Transport in den nachfolgenden Verschließerstern. „Tatsächlich könnte durch den fast störungsfreien Lauf auch Produktionspersonal eingespart und dieses an anderer Stelle sinnvoll eingesetzt werden", zeigt Manfred Dilling noch weiterreichende Vorteile auf. Eines steht für ihn auf jeden Fall fest: „Durch die positive Erfahrung bei diesem Projekt kommen wir zukünftig gern wieder auf Murtfeldt zu."
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