DER KONSTRUKTEUR 4/2015

ANTRIEBSTECHNIK I

ANTRIEBSTECHNIK I SPECIAL Am laufenden Band LIVE@ Polyurethan-Zahnriemen sorgen für Effizienz in der Nagelproduktion Ein Zahnriemen dient in Nagelproduktionsmaschinen nicht bloß als Antrieb. Das komplette Funktionsprinzip basiert auf den Transportund präzisen Positionierfähigkeiten der Polyurethan-Zahnriemen. Doch wie entsteht überhaupt ein Nagel und warum ist der Zahnriemen in diesen Drahtstiftmaschinen so wichtig? Die Reiff Technische Produkte GmbH beliefert seit mehr als zwei Jahrzehnten den nur wenige hundert Meter entfernt sitzenden Sondermaschinenbauer Wafios mit Brecoflex-Zahnriemen. So ist nicht nur das gegenseitige Vertrauen gewachsen, sondern auch die Erfahrung der Mitarbeiter aus beiden Häusern mit diesen Zahnriemen. Bei Reiff ist dies Teamleiter Rainer Müller, der schon die Vorgängergeneration der Drahtstiftmaschinen, den Typ N 90 betreute und sich auf Antriebstechnik und Zahnriemen spezialisiert hat. Wafios-Ingenieur und Konstrukteur Martin Tröster hat die Entwicklung beider Maschinengenerationen miterlebt und sagt nicht ohne Stolz: „Wir sind der einzige Sondermaschinenbauer, der zum Transport der Stifte in seinen Maschinen Zahnriemen einsetzt.“ Herkömmliches Verfahren Bei herkömmlichen Nagelpressen fixieren profilierte Spannbacken den Draht. Das aus den Backen überstehende Stück Draht wird von einem Stempel auf dem Hammerschlitten zum Nagelkopf umgeformt. Die Spannbacken lösen sich und der Draht wird entsprechend der Nagellänge durch die Spannbacken weitergeschoben und abgeschnitten. Der Hammerschlitten muss dabei mindestens um die Nagellänge zurückgeschoben werden, um nicht mit diesem zu kollidieren. Danach muss der Schlitten für den nächsten Nagelkopf wieder an den Drahtstift herangefahren werden, usw. Der Hub des Hammerschlittens begrenzt also die mögliche Nagellänge. Wafios-Konstrukteur Martin Tröster erklärt: „Je länger der Stift oder Nagel werden muss, desto weiter muss der Stempel zurückgefahren werden können und desto größer wird auch die Maschine. Der zu konstruierende Hub wird also immer von dem längsten Stift, der auf der Maschine gefertigt werden soll, bestimmt. Die große reversierende Bewegung der Schlittenmasse ist bei diesem Verfahren das taktzeitbegrenzende Element.“ Quertransport als Alternative Bei Wafios kam man daher auf die Idee: Warum den Schlitten über die ganze Nagellänge bewegen, wenn als Hub zum Anformen des Kopfes das kurze Drahtstück genügt, das aus den Spannbacken heraussteht? Dann bleibt die Frage: „Wie be- kommen wir den Stift zwischen die Spannbacken, ohne ihn durch diese hindurchzuschieben? So kam man schließlich zum Quertransport mittels Zahnriemen“, erzählt Martin Tröster. Seit 1990 ist der Quertransport nun in den Wafios-Drahtstiftmaschinen Typ N 90 im Einsatz und mit diesem auch der Brecoflex- Polyurethan-Zahnriemen. Dieser übernimmt den Transport der Stifte mittels trapezförmiger Nuten, die präzise in den Rücken eingefräst sind. Das funktioniert inzwischen so gut, dass das neue Spitzenmodell Nailmaster mit einer Längentoleranz von nur 0,3 mm bis zu 1400 Stifte pro Minute auswirft. Dies entspricht 84 000 Nägeln pro Stunde. Ein einzelner Nagel ist so in weniger als 43 ms fertig. Der Riemen im Nailmaster wird über ein Schrittgetriebe angetrieben, das heißt, der Riemen steht kurzzeitig, solange der Stift in 78 Der Konstrukteur 4/2015

SPECIAL I ANTRIEBSTECHNIK den Riemen mittels eines alternierenden Zangeneinzugs eingeführt wird. Die Nagelspitze wird direkt nach dem Einfädeln des Drahts in die Riemennut mit rotierenden Messern geschnitten. Parallel dazu steht der Riemen natürlich auch während ein weiterer Stift in den Spannbacken geklemmt ist und der Kopf angeformt wird. Vor dem Anformen des Kopfes werden die Stifte je nach gewünschter Größe des Kopfs präzise auf Maß axial im Riemen verschoben. Je länger das aus den Backen herausragende Stück ist, desto größer der Nagelkopf. Präzise Nuten Damit die Stifte im Zahnriemen sicheren Halt finden, werden sie von einer gekrümmten Stahlschiene in die Nuten gedrückt. Die Riemenspannung sorgt für die erforderliche Anpresskraft. Bei der trapezförmigen Nut ist Präzision im Hundertstel- Millimeter-Bereich gefragt, denn bei geringen Abweichungen in der Tiefe oder Breite jeweils benachbarter Nuten besteht die Gefahr, dass sich die Stifte axial verschieben und sich so Kopfform und Nagellänge unzulässig verändern. Auch die Riementeilung muss sehr genau eingehalten werden, damit die Stifte immer 100%ig mit den Nuten und den Spannbacken fluchten. Beim Einrichten des Zahnriemens kann die Flucht zwischen Riemennuten und Spannbacken an der großen Riemenscheibe mittels Exzenter sehr bequem eingestellt Kopfkontrolle Head check Längenkontrolle Length check Hammerschlitten Hammer slide Motion Control Drives einfach präzise. Überlegene Antriebslösungen mit höchster Präzision, hohem Wirkungsgrad, schnellen Lieferzeiten. Ihr Wettbewerbsvorteil: Antriebstechnik von Sumitomo Drive Technologies. Stauchen Upsetting, heading Spitzenschrottkontrolle nippings check Meißeleinzug Chisel feed Schneiden Cutting unit Positionierung Positioning Schnittkontrolle Cut check Halle 25, Stand D12 Richten Straightening unit 01 Funktionsprinzip der Drahtstiftmaschine N 90 mit Zahnriementransportsystem Telefon +49 8136 66-0 marktind@sce-cyclo.com www.sumitomodrive.com