Bahnführungselemente

Während der Verarbeitung bahnförmiger Packstoffe, beispielsweise zu Beuteln, werden in diese charakteristische Spannungsprofile eingeprägt. Diese Verteilungen werden durch Bahnführungs-elemente, wie Umlenkwalzen, Drehrahmen oder Formorgane, bestimmt. In vielen Anwendungs¬fällen ist das auftretende Bahnspannungsprofil und deren Betrag nicht optimal für den eingesetz¬ten Packstoff und den Verpackungsprozess. Lokale Spannungsspitzen aufgrund hoher Abzugs¬kräfte resultieren in Überdehnungen, Bruch von Barriereschichten, Tastmarkenabweichungen oder Rissen im Packstoff. Weiterhin ist bei ungünstigen Spannungsgradienten innerhalb mit Verlaufen der Bahn, Faltenbildung oder mit erschwerter Formung zu rechnen. Typische Gegen¬maßnahmen, wie das Absenken des Kraftniveaus, führen zwar zur Vermeidung von Spannungs¬spitzen, beeinflussen aber keinesfalls die Verteilung der Spannungen.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, mit maschinenbaulichen Maßnahmen Bahnkraftver-teilungen bzw. das Laufverhalten bahnförmiger Packstoffe zu beeinflussen. Es sollen Möglich¬keiten für schonenden Packstofftransport, hochwertigen Bahnlauf und zur Erzeugung von prozess-unterstützenden Verteilungen realisiert werden. Ansatzpunkte sind dabei an Geometrie und Oberflächen¬beschaffenheit von Umlenkwalzen, Führungsschienen und Einlaufbereiche von Formorganen sowie Luftlagerung zu suchen.

Das Fraunhofer AVV besitzt mit seinem neuentwickelten Bahnlaufversuchstand und der Messtechnik zur Erfassung von Bahnkraftverteilungen, die nötigen Vorraussetzungen, um diese Problematik wissenschaftlich fundiert zu untersuchen. Es können Bahnkräfte und deren Verteilung, Arbeitswiderstände und das Bahnlaufverhalten messtechnisch erfasst und ausgewertet werden.

Die durchzuführenden Untersuchungen beinhalten eine Erfassung von Schadensbildern durch die angeführte Problematik und deren wirtschaftliche Auswirkungen im Verpackungsprozess. Das Forschungsvorhaben besitzt folgende Schwerpunkte:

IVLV finanziert

• Erfassung von Schadensbildern bzw. der Problematik und wirtschaftliche Betrachtung entstehender Verluste durch nicht-optimale Bahnkraftverteilung an Maschinen von IVLV-Mitgliedsfirmen
• Analyse der funktionellen Anforderungen an Bahnkraftverteilungen seitens Packstoff, Verarbeitungsprozess (Formung) und Bahntransport für ausgewählte Anwendungsfälle
• Erarbeiten von konstruktiven Lösungsansätzen und experimentelle Validierung
• Formulierung eines AiF-Förderantrages

AiF finanziert

• Detaillierte Untersuchung von konstruktiven Maßnahmen und deren Wirkung auf Bahnkraftverteilung bei kontinuierlichen und intermittierenden Vorgängen, Ent-wicklung/Optimierung von Baugruppen
• Verifizierung und Bewertung der Baugruppen am Bahnlaufversuchsstand und bei IVLV-Mitgliedsfirmen
• Erstellung einer Richtlinie bzw. Anleitung zur Konstruktion und Einsatz von Bahn-führungselementen und zur Abstimmung des Systems Maschine-Packstoff