Worum geht’s?
Diese Zahnriemenachse bildet das zentrale Bewegungssystem für den Entnahmegreifer in Spritzgussanlagen zur Herstellung von Pipettenspitzen und ähnlichen Kunststoffteilen. Der Greifer fährt in die geöffnete Spritzgussform, übernimmt die Bauteile und verlässt die Form wieder innerhalb sehr kurzer Zeit.
Bei Zykluszeiten von rund 6 Sekunden müssen diese Bewegungen extrem dynamisch erfolgen. Je nach Achslänge werden Geschwindigkeiten bis 10 m/s und Beschleunigungen über 100 m/s² erreicht. Der Entnahmegreifer kann dabei Gewichte von bis zu 25 kg haben, was hohe Anforderungen an Steifigkeit, Dynamik und Zuverlässigkeit der Achse stellt.
Was war die Herausforderung?
- Sehr hohe Dynamik bei gleichzeitig hoher Positioniergenauigkeit
- Minimierung von Riemenverschleiss und Abrieb im Reinraum
- Optimale Riemenspannung für lange Standzeiten
- Kompakter Aufbau mit maximal nutzbarem Verfahrweg
- Flexible Integration unterschiedlicher Motorgrössen und Sensorik
Bei der bisherigen Generation wurde der Zahnriemen über die Umlenkung gespannt. Dies führte gelegentlich zu Winkelfehlern in der Umlenkung und damit zu erhöhtem Riemenverschleiss. Gerade im Reinraum ist Riemenabrieb unerwünscht und häufige Riemenwechsel führen zu Produktionsstillständen.
Wie wurde das gelöst?
Für die neue Generation der Entnahmeachse wurde das Konzept vollständig überarbeitet. Mithilfe eines selbst entwickelten Riemenberechnungs-Tools konnten verschiedene Szenarien simuliert und die Achse optimal ausgelegt werden.
Der Zahnriemen wird nun direkt am Schlitten gespannt und nicht mehr über die Umlenkung. Dadurch werden Winkelfehler vermieden und der Riemen läuft deutlich ruhiger. Gleichzeitig wurde die Bauweise kompakt gehalten, sodass der Schlitten nahezu über die gesamte Achslänge verfahren kann.
Der Motor ist über einen Spannsatz direkt mit dem Antriebspulley verbunden. Dadurch entsteht eine spielfreie Kraftübertragung ohne zusätzliche Kupplung. Die spezielle Antriebswelle mit integrierter Pfeilverzahnung wird dafür aus Stahl gefertigt.
Durch verschiedene Adapterplatten können unterschiedliche Motorgrössen verbaut werden. Der Motor kann zudem an allen vier Wellenenden montiert werden, wodurch auch Mehrmotorlösungen möglich sind.
Key Facts
- Geschwindigkeit bis 10 m/s
- Beschleunigungen über 100 m/s²
- Pfeilverzahnte Riemenführung ohne Bordscheiben
- Variable Riemenbreiten bis 75 mm
- Riemenspannung direkt am Schlitten
- Direkte Motor-Pulley Verbindung ohne Kupplung
- Magnetische oder optische Wegmesssysteme
- Crash-Sicherheit mit dimensionierten Dämpfern
- Modulares Konzept für unterschiedliche Motorgrössen
- Bereits mehrfach erfolgreich in Anlagen eingesetzt