Flaschenführungssystem zur erhöhten Durchlaufleistung
von Julian Braschos *
Die Ableitung von Flaschen bei einem herkömmlichen Geländer in eine andere Laufrichtung bringt in aller Regel Nachteile mit sich, die durch den Aufpralleffekt, die Abbremsung und den Kippmoment entstehen können. Die Folge sind umfallende Flaschen, Geräusche, Abrieb der Flaschen und nicht immer einreihige Führung am Ende der DF. Der folgende Beitrag zeigt die Problematik auf und vermittelt Lösungsvorschläge.
Der Aufpralleffekt entsteht dadurch, daß das Führungsgeländer schräg zur Laufrichtung steht. Bei einer Steigung von 1 : 5 und einer Bandgeschwindigkeit von 1500 mm/sec beträgt die Aufprallgeschwindigkeit 300 mm/sec, die Rückprallgeschwindigkeit 150 mm/sec bei herkömmlichen Geländern. Mit einem neuen Geländertypus reduziert sich diese Rückprallgeschwindigkeit auf 10 mm/sec.
Die schon oben erwähnte Abbremsung ist für das Überleiten der Flaschen besonders problematisch, da ja um eine geforderte Durchsatzleistung zu erreichen, eine erhöhte Bandgeschwindigkeit eingestellt werden muß, d.h. bei einer notwendigen Bandgeschwindigkeit von 1.000 mm/sec muß wegen der Abbremsung eine Geschwindigkeit von über 1.400 mm/sec eingestellt werden.
Einwirkungen auf die Flasche
Die Abbremsung der Flaschen wird hervorgerufen durch die Reibung an der Flaschenwandung. Der Reibungskoeffizient schwankt zwischen 0,14 und 0,50 (Glasflaschen mit Reibrand auf trockenem Stahlgeländer). Gerade die Bandbreite der Reibungskoeffizienten hat es mit sich gebracht, daß die optimale Geschwindigkeitsregulierung der Plattenbänder so schwierig ist. Für eine einreihige Flaschenführung ist es notwendig, daß alle Flaschen mit dem Überleitgeländer in Kontakt kommen. Dazu müssen Lücken zwischen den Flaschen vorhanden sein, die bereits an dem Geländer anliegen, damit die äußeren Flaschen an das Geländer finden. Die Abbremsung schließt die Lücken bzw. verkleinert sie je nach Reibungskoeffizient von Flasche zu Flasche unterschiedlich.
Es kann als hilfreich angesehen werden, daß durch die mitunter hohe Reibung die am Geländer anliegenden Flaschen sich drehen und die außen aufliegenden Flaschen in die durch die Abbremsung mitunter entstandene Lücke "hineingeschoben" werden. Das geschieht in den meisten Fällen aber nicht zuverlässig, so daß die einreihige Führung nicht immer erreicht wird. Es gibt Situationen, wo die außen aufsitzende Flasche noch auf der Stelle bleibt, wo die einreihige Führung erreicht sein sollte. Hinzu kommt, daß die unter dem Flaschenboden rutschenden Ketten die Flaschen (besonders PET-Flaschen mit Füßen) beunruhigen. Das Kippmoment verursacht das Umkippen der Flaschen. Es entsteht dadurch, daß der Geländerrandrückpunkt sich nicht im Bereich des Schwerpunkts befindet. Die Energie zum Überleiten der Flaschen kommt von der Haft- bzw. Reibkraft des Flaschenbodens auf dem Plattenband. Die Haft- bzw. Reibkraft und die Überleitkraft wirken auf verschiedenen Ebenen, d.h. es entsteht ein Kippmoment.
Mitlaufendes Geländer wirkt beruhigend
Mit Hilfe eines neuen mitlaufenden Geländers (Silenta Screen), das aus Kunststoffkufenelementen mit zeitlich verzögerter Rückbildung besteht, kann der Aufpralleffekt auf nahezu Null reduziert werden. Dementsprechend geringer ist die Beunruhigung und der Rückprallweg, das Aufeinanderschlagen der Flaschen, der Geräuschpegel und der Abrieb. Das gleichzeitige Wirksamwerden der Faktoren vermeidet die Addition ungünstiger Momente. Die beruhigte nicht unter Staudruck stehende Flasche, deren Geschwindigkeit gleich den Bandgeschwindigkeiten ist, verhält sich auch bei Richtungsänderungen besser. Besonders interessant ist dieses System für die PET-Flaschenzusammenführung und -vereinzelung. Eine Durchsatzleistung von über 47.000 Flaschen pro Stunde konnte in der Praxis bestätigt werden, wo vorher eine Durchsatzleistung von mehr als 25.000 Flaschen bisherige Geländer an die Leistungsgrenze stießen ließen. Dies ist auf die Beunruhigung und Abbremsung der Flaschen beim Auftreffen auf das Geländer zurückzuführen. Flaschen werden in diesem Fall nicht beruhigt. Bereits im Einlauf passen sich die Elemente auf der Kette des des Systems den Flaschen an und werden dann beschleunigt, um Lücken zu schaffen. So kommt es zu keinen Verkeilungen im kritischen Einlaufbereich, ankommende liegende Flaschen werden nicht abgebremst, sondern an den Elementen weitergeführt. Sie stellen somit kein Hindernis für die Nachbarflaschen dar.
*Dipl.-Betriebswirt der Sortec Sortiertechnik, Olpe