Das Herzstück der automatischen Bier-Zapfanlage der One Two Beer GmbH aus Wien: Ein mobiler Zapfkopf, der auf den Boden der Becher fährt und ohne Überschäumen ein Auffüllen in fünf Sekunden ermöglicht – gebaut mit einer schmierfreien, hygienischen und langlebigen Gewindespindel der Serie Dryspin von Igus.
Zum Bierzapfen platzieren die Mitarbeiter zunächst zwei Plastikbecher nebeneinander in der Maschine – ähnlich wie bei einer Kaffeemaschine. Auf Knopfdruck fahren dann zwei Zapfköpfe auf den Boden der Becher und das Bier fließt. Der Clou: Durch das Zapfen von unten ist Überschäumen ausgeschlossen. In nur fünf Sekunden ist das Bier gezapft. Die Bierverkäufer freuen sich über maschinelle Unterstützung in Zeiten des Arbeitskräftemangels.
Konstruktionstechnische Herausforderung
So simpel und elegant der Bierroboter im Betrieb auch anmutet, sein Bau war eine konstruktionstechnische Herausforderung. „Um ein sekundenschnelles Zapfen zu ermöglichen, war beispielsweise eine schnelle und möglichst reibungsarme Linearführung unerlässlich“, sagt Tamás Kozma, Chief Information Officer bei der One Two Beer GmbH.
Das System sollte auf den Zehntelmillimeter genau funktionieren. Möglichst kompakt sein, um einen schnellen Transport zu ermöglichen. Und dabei unempfindlich gegen die raue Festival-Umgebung – unter anderem gegen Staub, hohe Temperaturen und Kondenswasser. „Da unsere Maschine im Lebensmittelbereich arbeitet, war für uns zudem eine 100-Prozent schmierfreie Anwendung mit FDA-Konformität entscheidend.“
Hygienischer Trockenlauf
Die Lösung fanden die Ingenieure nach langer Suche schließlich bei Igus: eine komplette Linearführungseinheit, bestehend aus einer kompakten Gewindespindel und Gewindemutter der Serie Dryspin sowie einem passenden Schrittmotor.
Der Zapfhahn ist nun auf einer Flanschgewindemutter der Serie Dryspin JFRM montiert. Dreht der NEMA-23-Spindelschrittmotor nun die Spindel, bewegt sich der Hahn nach oben oder nach unten. Im Grunde ein simples System. Allerdings mit einigen Besonderheiten: Die Gewindemutter besteht aus einem FDA-konformem Hochleistungskunststoff. Ein Material mit Selbstschmierung, das einen reibungsarmen Trockenlauf ermöglicht.
Der Vorteil liegt auf der Hand: Anders als geschmierte Varianten aus Metall läuft die Polymermutter keine Gefahr durch Schmierfett zum Schmutzmagneten zu werden. Sie lässt sich einfach reinigen, ob mit Wasser oder Hochdruck. Die Linearführung ist hygienisch und mechanisch störungsfrei. Durch die Paarung Kunststoff und Edelstahl ist Korrosion ebenfalls ausgeschlossen. Dank entfallener Nachschmierarbeiten entfällt der Wartungsaufwand komplett.
Gewindespindel mit 82 Prozent Wirkungsgrad
Doch nicht nur Korrosionsbeständigkeit und Schmutzunempfindlichkeit führen zu einer langen Lebensdauer der Linearführung. Ebenso entscheidend: igus hat die Gewindekanten der Mutter bei der Dryspin Technologie um den Faktor 1,3 vergrößert. Ebenso die Breite des Gewindeganges der Spindel. Durch diese Vergrößerung der Gewindekanten ist bei der Kraftübertragung mehr Hochleistungskunststoff im Spiel. Und somit mehr Material, das in puncto Reibung und Verschleiß optimiert ist.
„Durch diese Asymmetrie haben wir es geschafft, im Vergleich zu symmetrischen Trapezgewinden, die Lebensdauer um rund 30 Prozent zu verlängern“, sagt Torben Hendricks, Leiter Geschäftsbereich Dryspin Gewindetriebe bei Igus. Zudem seien die Flankenwinkel von Gewindemutter und Spindel abgeflacht. „Dadurch erreichen wir einen überdurchschnittlich hohen Wirkungsgrad von 82 Prozent.“
In diesem Video kann man One Two Beer in Aktion erleben: https://youtu.be/iOvOOd8lioo
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