Riduttori epicicloidali Neugart adatti all’uso a diretto contatto con gli alimenti per i macchinari di imballaggio ECONO-PAK
ECONO-PAK, azienda leader costruttrice di macchinari per imballaggio, conosce perfettamente i requisiti elevati che i componenti dei sistemi di trasmissione devono soddisfare nell’ambito dell’imballaggio automatico. I costruttori hanno optato per l’impiego in serie dei riduttori epicicloidali di Neugart, basandosi su buone argomentazioni.
I macchinari per imballaggio pongono il costruttore di fronte a sfide particolari: essi devono gestire processi complessi caratterizzati da una dinamica elevata e ritmi molto veloci. In effetti, dal punto di vista dei sistemi di trasmissione, l’incartonatrice è un esempio significativo. L’impilatrice mette una sopra l’altra le singole confezioni, che vengono spinte nel sovraimballaggio corrispondente tramite una guida di scorrimento. Questo movimento viene realizzato con un asse a cinghia dentata azionato da un servomotore e da un riduttore epicicloidale. Una stazione di incollaggio provvede al successivo incollaggio della confezione. Il posizionamento della testa di incollaggio avviene ad opera di un asse mandrino e di un asse a cinghia dentata (come sistema X-Z). 
Questa macchina, un’incartonatrice modello SP-I-24, viene fabbricata da uno dei costruttori leader di questo settore: ECONO-PAK GmbH con sede a Flonheim, nell’Assia renana. Da oltre 35 anni questa PMI gestita direttamente dal titolare e con attualmente 140 dipendenti, sviluppa e realizza macchinari per imballaggio destinati all’industria dei surgelati, dei gelati e del pollame. In tutto il mondo sono installate più di 850 linee di imballaggio. Nel settore dei macchinari top-loader ECONO-PAK è leader di mercato globale.
Markus Zerbe, Responsabile Vendite di ECONO-PAK, punta alla massima qualità dei sistemi di imballaggio sviluppati internamente. A questo proposito afferma: “Siamo in grado di garantire la sicurezza operativa e l’elevata qualità dei nostri macchinari, esclusivamente grazie alla collaborazione con costruttori di componenti rinomati a livello globale”. Zerbe lavora in azienda da oltre due decenni e il marchio ECONO-PAK fa ormai parte della sua vita. “Siamo costruttori di macchine con quel pizzico di follia positiva che fa la differenza”, spiega Zerbe, atteggiamento che si riflette nella qualità dei macchinari per imballaggio di fascia elevata.
La sfida della flessibilità
L’attuale modello di incartonatrice SP-I-24 è la prova di tutta la competenza di ECONO-PAK: non si tratta di una semplice macchina per imballaggio, bensì di un centro di confezionamento completamente automatizzato ed estremamente complesso. Imballi di cartone tagliati su misura vengono introdotti nella macchina sotto forma di scatole o di cartone wrap-around. Parallelamente l’impilatrice solleva diversi prodotti già confezionati e li posiziona all’interno del sovraimballaggio. Quest’ultimo viene piegato durante diverse fasi di processo, spalmato con colla e infine chiuso nell’unità di chiusura, dove diventa un pacchetto finito.
Tutti i movimenti da eseguire avvengono per mezzo di servomotori e riduttori epicicloidali. Considerando che ogni forma di confezione necessita anche di condizioni di spazio o di performance diverse, la macchina per imballaggio di ECONO-PAK deve essere progettata in modo molto flessibile. Di conseguenza, anche il fornitore di componenti deve essere in grado di rispondere alle esigenze specifiche del cliente. Questa flessibilità non era più garantita dal fornitore di riduttori impiegato fino a quel momento, per questo i responsabili di ECONO-PAK si misero alla ricerca di un nuovo partner, che fosse in grado di garantire i requisiti di sicurezza operativa dei suoi prodotti e che sia in grado di applicare correttamente e tempestivamente eventuali modifiche necessarie. Hanno trovato tutto quello che cercavano presso Neugart.
I riduttori epicicloidali di Neugart
Neugart offre un portafoglio prodotti molto ampio fra riduttori standard e riduttori epicicloidali di precisione customizzati in base alle esigenze dei clienti e fabbricati in Germania. Per l’unità con cinghia dentata dell’incartonatrice modello SP-I-24 la soluzione ideale si è concretizzata nel riduttore epicicloidale PLE. Il modello PLE è un prodotto molto leggero e al contempo ad alta performance, ideale anche per cicli produttivi esigenti, grazie al design con cuscinetto ad attrito ridotto e lubrificazione ottimizzata. Anche nella stazione di chiusura, dove per motivi tecnici gli spazi sono molto ridottii, la trasmissione viene risolta da un riduttore Neugart. Qui viene impiegato un riduttore epicicloidale angolare WPLE. In questo processo le linguette dell’imballaggio incollate vengono piegate e pressate. Grazie alla struttura compatta e al contempo robusta WPLE è l’ideale per i sistemi dinamici multiassiali. Il riduttore angolare è lubrificato a vita e facile da montare. Entrambi i modelli, PLE e WPLE, si distinguono, inoltre, per un ottimo rapporto qualità-prezzo. Circa il 30% di tutti i riduttori utilizzati da ECONO-PAK sono costruzioni customizzate in base alle applicazioni specifiche dei rispettivi committenti.
Dopo una procedura di validazione approfondita, che prevedeva test di durata eseguiti sulle proprie macchine per imballaggio, i riduttori epicicloidali sono stati, per prima cosa, installati nelle macchine per le prove sul campo e, una volta superati i test, sono stati poi abilitati per l’installazione di serie. Neugart si è qualificato come fornitore grazie al suo forte bagaglio tecnico. Secondo ECONO-PAK, la combinazione perfetta tra esperienza e consulenza è stata decisiva per la scelta. Gli esperti installatori di ECONO-PAK hanno definito i riduttori Neugart “semplicemente ottimi”, con la conferma che: “In tutti questi anni non abbiamo ancora dovuto sostituire neanche uno dei riduttori Neugart impiegati.”
Design igienico, il trend del futuro
Negli impianti ECONO-PAK sono installati esclusivamente componenti con lubrificazione adatta all’uso alimentare. Il che si applica anche ai riduttori. In questo modo, anche in caso di rottura o di guasto, non si verificherà alcuna contaminazione del prodotto da confezionare.
Secondo ECONO-PAK, gli aspetti igienici delle macchine confezionatrici continueranno ad aumentare anche in futuro. Già ora l’intero telaio della macchina viene realizzato in acciaio inox. Ma anche la facilità di pulizia dei componenti diventerà sempre più importante. Nel caso specifico, questo significa che dovranno essere eliminati tutti gli angoli o i punti che possano favorire l’accumulo di sporco. Inoltre, tutti i componenti devono essere protetti con vernici o addirittura presentare una superficie in acciaio inox. A causa dei processi di pulizia su grandi superfici, i componenti vengono esposti a diverse tipologie di fluidi, il che richiede classi di protezione più elevate. ECONO-PAK e Neugart contribuiscono a dare forma a queste tendenze future collaborando intensamente, soprattutto per quanto riguarda i riduttori, al fine di affrontare i cambiamenti del mercato in modo rapido e ben preparato.
Flexibility in a hygienic design
Neugart food-grade planetary gearboxes for packaging machines from ECONO-PAK
As a leading manufacturer of packaging machines, ECONO-PAK knows exactly the demanding requirements that the drive components, in particular have to meet in automated packaging. With this in mind, the designers therefore decided to standardize utilizing planetary gearboxes from Neugart.
Packaging machines present special challenges to the designer: They have to cope with complex processes with high dynamics at extremely fast speeds. The example of a case packer machine shows what this means for the design from a drive engineering standpoint. A stacking unit layers individual packs, which are then pushed into the matching outer packaging. This motion is achieved through use of a toothed belt axis driven by a servo motor and a planetary gearbox. The subsequent gluing of the pack is done by a gluing station. The positioning of the glue head is accomplished via a spindle and toothed belt axis (as an X-Z system).
This machine, an SP-I-24 case packer, is built by one of the leading manufacturers in this field: ECONO-PAK GmbH, headquartered in Flonheim, Germany. For more than 35 years, the owner-managed medium-sized company with currently 140 employees has been developing and building packaging machines for the frozen food, ice cream and poultry industries. More than 850 packaging lines are installed worldwide. In the field of top-load machines, ECONO-PAK is the global market leader.
As head of overall sales at ECONO-PAK, Markus Zerbe focuses on the highest quality of the packaging systems developed in-house: “We can only guarantee the high operational reliability and quality of our machines because we work exclusively with well-known, globally positioned component manufacturers.” Zerbe has been on board for over two decades and lives and breathes the ECONO-PAK brand. “We are positively crazy as mechanical engineers,” he explains. And this is reflected in the quality of the high-end packaging machines.
Flexibility as a challenge
The current SP-I-24 case packer demonstrates the full competence of ECONO-PAK: This in-house development is not just a packaging machine, but a highly complex, fully automated packaging center. Cut-to-size cartons are fed to the machine as outer carton trays or wrap-around cartons. The stacking unit picks up several already packed products at the same time and positions them inside the outer packaging. This outer packaging is folded in several process steps, wetted with glue and finally sealed in the closing unit as a finished package.
All required motions are accomplished through use of a servo motor and planetary gearbox. Since each packaging shape has different space or performance requirements, the ECONO-PAK packaging machine must have a very flexible design. Accordingly, the component supplier must also be able to respond to specific customer requirements. This flexibility, in particular, was no longer available from their previous gearbox supplier, which is why the decision-makers at ECONO-PAK went in search of a new partner for this requirement. In addition to having the necessary operational reliability of its products, this partner needed to be able to implement any necessary modifications easily and promptly. They found what they were looking for at Neugart.
Planetary gearboxes from Neugart
Neugart offers an enormously wide-ranging portfolio of standard and customer-specific special-precision gearboxes produced in Germany. The PLE planetary gearbox proved to be the ideal solution for the toothed belt unit of the SP-I-24 case packer. The PLE is particularly lightweight, extremely powerful and yet still suitable for demanding production cycles thanks to its low-friction bearing concept and optimized lubrication. Even in the capping station with its spatial constraints, the drive is equipped with a Neugart gearbox. Here, a right-angle planetary WPLE gearbox is used for this purpose. In this process, the glued-in cardboard flaps are folded over and pressed on. With its compact yet powerful design, the WPLE is perfect for dynamic multi-axis systems. The right-angle gearbox has lifetime lubrication and is easy to install. Both models, the PLE and the WPLE, are also characterized by a very attractive price/performance ratio. Around 30 % of all gearboxes used by ECONO-PAK are special versions adapted to specific applications for the respective customer.
After extensive validation via endurance tests in the company’s own packaging machines, the planetary gearboxes were initially installed in field-test machines and, after successful testing, were then released for series production. In addition, Neugart qualified as a supplier through its strong, technical expertise. According to ECONO-PAK, it was, above all, the right experience and consulting combination that was decisive for the decision reached. Experienced ECONO-PAK technicians describe Neugart gearboxes as “simply good” and confirm: “In all these years, we’ve never had to replace a Neugart gearbox in the field.”
Hygienic design as a future trend
Only components with food-grade lubrication are installed in ECONO-PAK systems. This also applies to gearboxes. Thus, even in the event of a crash or failure, the product being packaged can never be contaminated.
ECONO-PAK believes that the hygienic aspects of the packaging machine will become even more important in the future. The entire machine frame is already made of stainless steel today. At the same time, the cleanability of the components will also become more important. In terms of details, this means that edges or deposit points must be eliminated. In addition, components must be protected by paint or even have a stainless steel surface. Cleaning processes for large areas also subject components to more fluids, which requires increased degrees of protection. Working in close cooperation, ECONO-PAK and Neugart are helping to shape future trends, particularly with regard to transmissions, in order to be well-prepared to quickly meet emerging market changes.
