Широкий ассортимент подшипников ведущих мировых производителей. SKF, FAG, INA, NSK, TIMKEN
Направляющие, каретки, шарико-винтовые передачи для станков и автоматизации
Изготовление нестандартных деталей и узлов по чертежам заказчика
Консультации инженеров, помощь в подборе аналогов, расчёт ресурса
Ищете специалиста или подрядчика? Попробуйте биржу INNER →
Уже доступен
Этикетировочные машины -- критически важное звено линии розлива напитков и фасовки пищевых продуктов. Роторные этикетировщики ведущих производителей (Krones, Sacmi, Herma) работают на скоростях до 60 000-66 000 ёмкостей в час, при этом точность нанесения этикетки должна выдерживаться в пределах десятых долей миллиметра.
Такие требования предъявляют жёсткие условия к подшипниковым узлам: вакуумный барабан, клеевой валец, карусель с контейнерными тарелками, механизмы подачи и отрезки плёнки -- все эти узлы содержат подшипники, работающие в специфических условиях. Контакт с горячим клеем-расплавом, влажная среда при розливе напитков, абразивное воздействие остатков этикеточной бумаги и клея, высокие частоты вращения при непрерывной работе -- всё это определяет выбор типа, материала и класса точности подшипников.
В данной статье систематизированы типы подшипников, применяемых в основных узлах этикетировочных машин Krones (Contiroll, Autocol, Sleevematic), Sacmi (Opera, Flexi Opera) и Herma (серии 362, 500), а также рассмотрены особенности их подбора и обслуживания.
Krones Contiroll -- роторная машина для оборачивающей этикетировки рулонной плёнкой (OPP, бумага) с нанесением горячего клея-расплава (hotmelt). Стандартная станция обеспечивает от 3000 до 36 000 ёмкостей в час, высокоскоростная версия Contiroll HS -- до 66 000 ёмкостей в час с одной этикетировочной станцией. Основные узлы станции: подающий валик (feed roller) с сервоприводом, режущий узел, вакуумный захватный цилиндр (vacuum-grip cylinder) и клеевой блок с обогреваемым вальцом. Все узлы синхронизированы единым сервоприводом. Ёмкости фиксируются между центрирующим колоколом и контейнерной тарелкой на карусели и вращаются для обтяжки этикетки. Версия Contiroll TS оснащена раздельной вакуумной системой, снижающей энергопотребление до 25%.
Krones Autocol -- модуль для самоклеящихся этикеток, интегрируемый в модульные этикетировочные машины (Ergomodul, Modular). Содержит размоточный узел, систему натяжения плёнки, отделительный клин (dispensing edge) и намоточный вал для подложки.
Sacmi Opera -- роторная этикетировочная машина для оборачивающей этикетировки рулонной плёнкой (с 2024 года бренд входит в состав ACMI Labelling Solutions). Этикетировочная станция приводится собственным сервомотором, независимым от главного привода карусели. Подача плёнки контролируется серводвигателем, отрезка выполняется на барабане с вращающимся ножом. Перенос этикетки на ёмкость осуществляется алюминиевым вакуумным барабаном без захватов -- проскальзывание между этикеткой и барабаном исключено конструктивно. Карусель оснащена самоцентрирующимися контейнерными тарелками с антискользящим покрытием; высота карусели регулируется электрически с панели управления. Версия Flexi Opera обеспечивает скорость до 60 000 ёмкостей в час.
Herma 500 -- высокопроизводительный аппликатор самоклеящихся этикеток для интеграции в поточные линии и роторные машины. Скорость этикетирования -- до 200 м/мин (до 2000 этикеток в минуту). Версия Herma 500 Rotary предназначена для роторных машин и обеспечивает до 60 000 этикеток в час при скорости до 150 м/мин. Основные узлы: транспортный ролик (feed roller), тормоз этикеточного полотна, отделительный клин, моторизованные намотчик и размотчик. Замена изнашиваемых деталей (зубчатый ремень, транспортный ролик) упрощена за счёт разделения механики и электроники.
Серия Herma 362 -- двухсторонние этикетировочные машины для самоклеящихся этикеток производительностью до 200 продуктов в минуту. Конвейер доступен в ленточном или пластинчатом исполнении. Два высокопроизводительных аппликатора Herma 500 с поворотными отделительными клиньями обеспечивают точное нанесение этикеток с двух сторон.
Вакуумный барабан (vacuum-grip cylinder / vacuum drum) -- ключевой узел роторных этикетировщиков Krones и Sacmi. Он принимает отрезанную этикетку от режущего узла, удерживает её вакуумом и переносит на ёмкость. Барабан вращается с высокой частотой, синхронизированной со скоростью подачи плёнки и движением карусели. Подшипники барабана испытывают радиальные нагрузки от массы самого барабана и осевые усилия от точной фиксации в корпусе.
В машинах для пищевой промышленности (розлив напитков, молочная продукция) вакуумный барабан работает во влажной среде с регулярными мойками. Это требует применения подшипников из нержавеющей стали (AISI 440C или аналоги) или подшипников с усиленной защитой от коррозии. В машинах Sacmi Opera вакуумный барабан выполнен из алюминия, что снижает инерционность, но предъявляет требования к точности посадки подшипников.
Для вакуумного барабана типично применяются радиальные шариковые подшипники закрытого типа (серии 6200, 6000) класса точности P6 или P5. В пищевом исполнении используются подшипники из нержавеющей стали с уплотнениями 2RS и пищевой смазкой (NSF H1). Для высокоскоростных версий (Contiroll HS) могут применяться подшипники с полиамидным сепаратором, обеспечивающие пониженный момент трения и увеличенный ресурс на высоких оборотах.
Клеевой валец (glue roller) в машинах Krones Contiroll и Sacmi Opera наносит тонкие полоски термоплавкого клея (hotmelt) на переднюю и заднюю кромки этикетки. Рабочая температура hotmelt-клея составляет 120-180 градусов Цельсия (в зависимости от типа клея и материала этикетки). Клеевой валец непосредственно контактирует с расплавленным клеем и нагревается до температур, значительно превышающих стандартный диапазон работы обычных подшипниковых смазок.
Внутри клеевого вальца проходит масляный контур обогрева, обеспечивающий равномерную температуру поверхности. Подшипники вальца воспринимают радиальные нагрузки от контакта с вакуумным барабаном и осевые нагрузки от точного позиционирования.
Для клеевого вальца применяются подшипники, рассчитанные на повышенные температуры: радиальные шариковые подшипники с увеличенным радиальным зазором (группа C3 или C4), высокотемпературной смазкой (на основе полимочевины или перфторполиэфира, рабочий диапазон до 200-250 градусов Цельсия) и термостойкими уплотнениями из фторкаучука (FKM/Viton). Стандартные подшипники с уплотнениями из нитрильной резины (NBR) при температурах выше 100-110 градусов Цельсия быстро деградируют.
Радиальный шариковый подшипник 6205-2Z/C3 (d=25, D=52, B=15 мм) с увеличенным зазором C3. При работе вблизи зоны горячего клея температура корпуса достигает 80-120 градусов Цельсия. Увеличенный зазор C3 компенсирует тепловое расширение колец и тел качения, предотвращая заклинивание. Смазка -- высокотемпературная на основе полимочевины (рабочий диапазон до 200 градусов Цельсия).
Карусель (container table / main carousel) -- центральный узел роторной этикетировочной машины. Она несёт контейнерные тарелки (от 10 до 30 и более, в зависимости от модели и шага), каждая из которых поддерживает ёмкость между нижней опорной площадкой и верхним центрирующим колоколом. Карусель вращается непрерывно, привод -- серводвигатель через зубчатый ремень (Krones) или кулачковый механизм (отдельные модели Sacmi). Периферийное кольцо карусели в машинах Sacmi выполнено из алюминия для снижения инерционности.
Основной подшипниковый узел карусели воспринимает комбинированные нагрузки: радиальную (от массы карусели с тарелками и ёмкостями), осевую (от веса и технологических усилий) и опрокидывающий момент. Для этого применяются радиально-упорные подшипники: шариковые (серии 72xx, 73xx) или конические роликовые, установленные попарно в конфигурации DB или DF (спина к спине или лицом к лицу). В крупных машинах с числом тарелок более 20 могут применяться упорно-радиальные подшипники.
Контейнерные тарелки вращаются на собственных подшипниках -- как правило, радиальных шариковых малых серий (6000, 6200) с защитными шайбами. Верхние центрирующие колоколы также оснащены подшипниками для свободного вращения.
Рулон этикеточной плёнки (диаметр до 500 мм и более) устанавливается на шпиндель размотки. В машинах Krones Contiroll предусмотрен магазин Multireel C для автоматической работы до 8 часов без вмешательства оператора, а также автоматическое устройство сращивания (splicing unit) для безостановочной смены рулона. Подшипники шпинделя размотки -- радиальные шариковые с встроенным тормозным механизмом (электромагнитным или фрикционным) для обеспечения постоянного натяжения плёнки. Аппликаторы Herma 500 оснащены моторизованными размотчиками для работы на скоростях до 200 м/мин.
Подающий валик (feed roller) -- приводной ролик, который протягивает этикеточную плёнку с рулона. Скорость вращения регулируется серводвигателем в соответствии с длиной этикетки и скоростью машины. Подшипники подающего валика -- прецизионные радиальные шариковые (серии 6000, 6200) класса точности P6, обеспечивающие плавное вращение без осевого и радиального биения, которое привело бы к смещению этикетки.
В машинах для самоклеящихся этикеток (Herma, Krones Autocol) после отделения этикетки от подложки (лайнера) пустой лайнер наматывается на вал намотчика. Подшипники намоточного вала -- радиальные шариковые с возможностью компенсации незначительного перекоса, возникающего при неравномерной намотке.
Режущий узел (cutting unit) отрезает этикетку от непрерывного полотна. В машинах Krones Contiroll и Sacmi Opera отрезка выполняется на барабане с вращающимся ножом, который взаимодействует с неподвижным контрножом. Для станции Contiroll TS производитель гарантирует ресурс ножей не менее 120 миллионов резов до замены, а время замены ножа составляет около 1 минуты без привлечения сервисного персонала. В аппликаторах Herma 500 используется электронный нож, управляемый серводвигателем.
Подшипники режущего барабана работают на высокой частоте вращения и воспринимают ударные нагрузки от каждого реза. Применяются прецизионные радиальные шариковые подшипники класса точности P5 или P6 с малым осевым зазором для точного позиционирования ножа относительно контрножа. Точность реза напрямую зависит от состояния подшипников режущего барабана -- любой люфт приводит к неровному срезу и повреждению этикеточного материала.
Износ подшипников в этикетировочной машине проявляется характерными симптомами: смещение этикетки на ёмкости (нарушение точности позиционирования), появление вибрации и шума в узлах вакуумного барабана или карусели, неравномерное нанесение клея (из-за биения клеевого вальца), нестабильное натяжение плёнки (рывки при размотке), ухудшение качества реза. Современные машины Krones и Sacmi оснащены датчиками контроля этикетки, которые косвенно фиксируют проблемы подшипниковых узлов по отклонению параметров нанесения.
Машины Krones и Sacmi оснащены системами централизованной смазки, обеспечивающими автоматическую подачу смазки к подшипниковым узлам карусели, контейнерных тарелок и приводных валов. Для подшипников, работающих в зоне горячего клея, предусмотрены отдельные точки смазки с высокотемпературным составом. В аппликаторах Herma 500 транспортный ролик требует периодической очистки от остатков клея для обеспечения точной подачи этикеточного полотна.
Ресурс подшипников зависит от интенсивности эксплуатации, качества смазки и условий среды. При двухсменной работе на пищевых линиях (с регулярными мойками) типичные интервалы замены: подшипники вакуумного барабана -- 8 000-15 000 часов, подшипники клеевого вальца -- 6 000-12 000 часов (из-за воздействия температуры), подшипники карусели -- 15 000-25 000 часов, подшипники контейнерных тарелок -- при плановом ТО по состоянию.
В вакуумном захватном цилиндре (vacuum-grip cylinder) Krones Contiroll применяются радиальные шариковые подшипники закрытого типа серий 6200/6000 класса точности P6 или P5. Для пищевых линий используются подшипники из нержавеющей стали с уплотнениями 2RS и пищевой смазкой (NSF H1). Конкретный типоразмер зависит от модели и диаметра барабана.
Клеевой валец работает в зоне повышенной температуры (hotmelt-клей нагревается до 120-180 градусов Цельсия). Тепловое воздействие ускоряет деградацию смазки и уплотнений, а при использовании стандартных подшипников (без увеличенного зазора и термостойкой смазки) может приводить к термическому заклиниванию из-за теплового расширения колец. Решение -- подшипники с зазором C3 или C4, уплотнениями FKM и высокотемпературной смазкой.
Для подшипников в зонах, где возможен контакт с пищевым продуктом или тарой, применяется смазка с допуском NSF H1 (пригодна для случайного контакта с пищей). Это, как правило, смазки на основе PAO (полиальфаолефин) или белого технического масла с загустителем из полимочевины или литиевого комплекса. Для зоны горячего клея -- высокотемпературная смазка на основе перфторполиэфира (PFPE), выдерживающая до 200-250 градусов Цельсия.
Карусель Sacmi Opera оснащена самоцентрирующимися контейнерными тарелками с антискользящим покрытием. Периферийное кольцо -- из алюминия. Привод тарелок -- зубчатым ремнём (версия R) или механическим кулачком (версия SR). Высота карусели регулируется электрически с панели управления. Основной подшипник карусели -- радиально-упорный, воспринимающий комбинированные нагрузки от массы карусели с ёмкостями.
Высокоскоростная версия Krones Contiroll HS обеспечивает этикетирование от 3000 до 66 000 ёмкостей в час с одной этикетировочной станцией (в зависимости от длины этикетки). Это подтверждено официальной технической документацией Krones. Стандартная версия Contiroll -- до 36 000 ёмкостей в час.
Типичные интервалы при двухсменной работе на пищевых линиях: подшипники вакуумного барабана -- 8 000-15 000 часов, подшипники клеевого вальца -- 6 000-12 000 часов, подшипники карусели -- 15 000-25 000 часов. Реальный ресурс зависит от условий эксплуатации: частоты моек, качества смазки, температурного режима, наличия абразивных частиц. Контейнерные тарелки -- по результатам контроля люфта при плановом ТО.
В аппликаторах Herma 500 основные подшипниковые узлы -- транспортный ролик (feed roller) и намоточный/размоточный валы. Применяются радиальные шариковые подшипники малых серий (608, 6000, 6200). Транспортный ролик работает с этикеточным полотном на скоростях до 200 м/мин, поэтому важна точность вращения (класс P6). Herma предусмотрела удобную замену зубчатого ремня и ролика без вмешательства в электрику.
Нет. Нержавеющие подшипники (из стали AISI 440C) обязательны для узлов, контактирующих с влажной средой и подвергающихся мойке: вакуумный барабан, контейнерные тарелки, наружные части карусели. Для клеевого вальца, режущего узла и приводных механизмов, защищённых кожухом от прямого контакта с влагой, допускается использование стандартных подшипников из хромистой стали (100Cr6 / AISI 52100) с соответствующей защитой от коррозии (уплотнения, покрытие).
Смещение этикетки может быть вызвано несколькими причинами: износ подшипников вакуумного барабана (люфт приводит к смещению этикетки при переносе), износ подшипников подающего валика (нестабильная скорость подачи), износ подшипников режущего узла (неточная длина отрезка), а также загрязнение поверхности вакуумного барабана. Диагностику начинают с проверки биения вакуумного барабана индикатором, контроля натяжения плёнки и осмотра состояния ножей.
Отказ от ответственности: Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Автор и издатель не несут ответственности за любые действия, предпринятые на основании информации, представленной в статье. Все технические решения, связанные с подбором, заменой и эксплуатацией подшипников и других комплектующих этикетировочных машин, должны приниматься квалифицированными специалистами с учётом конкретных условий эксплуатации и рекомендаций производителей оборудования. Параметры и характеристики, указанные в статье, приведены для справочных целей и могут отличаться в зависимости от конкретной модификации машины и года выпуска.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.