Aufrufe
vor 1 Jahr

DER KONSTRUKTEUR 9/2015

DER KONSTRUKTEUR 9/2015

ANTRIEBSTECHNIK Flexibel

ANTRIEBSTECHNIK Flexibel abfüllen Kompakte Linearantriebe sorgen in vollautomatischen Füllund Verschließmaschinen für Produktivität und Dynamik Ernst Blumer Bereits seit 2002 vertraut die Zellwag AG bei der Realisierung ihrer vollautomatischen Füll- und Verschließmaschinen für pharmazeutische und kosmetische Produkte auf Linearmotoren. Sie machen Maschinen besonders produktiv, flexibel und wirtschaftlich. Jetzt hat der Anlagenbauer sein Portfolio mit der modularen Maschinenplattform Z-110g für große Chargen nach oben abgerundet und dabei wieder auf die Vorzüge der dynamischen und kompakten Linearmotoren gesetzt. Dipl.-Ing. Heinrich Thoma, Geschäftsführer der Zellwag AG berichtet, „als wir 2002 an entscheidenden Stellen unserer Füll- und Verschließmaschinenplattform Z-201 pneumatische Antriebe durch Linearmotoren ersetzt haben, hatte das gewichtige Gründe“. Der Übergang in Richtung Direktantriebe war damals nicht an der Tagesordnung. „Doch nur mit Linearmotoren konnten wir die Flexibilität und Performance der Maschinen so anheben, wie es uns und den Anwendern vorschwebte.“ Entscheidend sind hier die im Vergleich zu Pneumatikzylindern höhere Verfahrgeschwindigkeit, die höhere Präzision und die besseren Möglichkeiten zur Regelung und Synchronisierung der Linearmotoren. „Druckluftgetriebene Zylinder haben außerdem den Nachteil, dass sie sich je nach Umgebungstemperatur unterschiedlich verhalten und deshalb mit ihnen die erforderliche Wiederholgenauigkeit kaum zu erreichen ist“, gibt Heinrich Thoma zu bedenken. Und Pneumatikzylinder müssen gewartet werden, während Linearmotoren faktisch wartungsfrei sind. Produktwechsel auf Knopfdruck Doch es gibt einen Punkt, der die Produktivität noch stärker beeinflusst, gerade bei kleinen Losgrößen: die Möglichkeit, dass sich die Ansteuerparameter bei elektrischen Direktantrieben über die Software ändern lassen. Diese hat die Zellwag AG genutzt und ihre Maschinen für die Verarbeitung unterschiedlicher Gebindearten und -größen konzipiert. Ein Produktwechsel ist so auf Knopfdruck ganz ohne aufwändige Umbauten und Justierungen möglich. Seit einigen Jahren wandert aber auch eine weitere Eigenschaft der Linearmotoren unaufhaltsam in das Blickfeld der Anwender: die ausgezeichnete Energieeffizienz. „Der Druckluftverbrauch von Pneumatikaktoren ist hoch, bei Schraubprozessen sogar extrem hoch“, stellt der Zellwag-Geschäftsführer fest. Da Druckluft mit hohem Energieeinsatz erzeugt werden muss, davon aber wegen des schlechten Wirkungsgrads des Druckluftsystems am Aktor nur wenig in Form von Arbeitsleistung ankommt, bietet der Einsatz der elektrischen Antriebe mit einem Wirkungsgrad von über 90 % für den Anwender eine Möglichkeit, Betriebskosten zu senken und die Ökobilanz zu verbessern. Entscheidung bekräftigt Vor dem Start der neuen Maschinenplattform Z-110 führte Zellwag eine neuerliche interne Bewertung der verfügbaren Tech- Ernst Blumer: Leiter Vertrieb NTI AG, LinMot, Spreitenbach (CH) 34 Der Konstrukteur 9/2015

ANTRIEBSTECHNIK 01 Linearachse mit Linearmotor und zusätzlich aufmontierter Rotationsachse zum Greifen, Platzieren und Aufschrauben von Pumpsprühköpfen oder Drehkappen 02 Eine magnetische Feder kompensiert das Eigengengewicht vertikaler Achsen und entlastet den Linearmotor, so dass dieser präziser und dynamischer reagieren kann nologien durch. Darin wurden die vorteilhaften technischen, ökonomischen und ökologischen Eigenschaften der Linearmotoren von LinMot erneut bestätigt. Dies und über 100 verkaufte Z-201-Anlagen mit etwa 500 verbauten Linearachsen ohne nennenswerte Ausfälle haben die Verantwortlichen der Zellwag AG dazu bewogen, auch Je nach Ausstattung schafft die Anlage bis zu 7200 Einheiten pro Stunde. Motor und Regler sparen Platz Die Maschine nimmt nur eine Stellfläche von 3350 x 2280 mm in Anspruch und das, obwohl Zellwag in puncto Ergonomie und Da die Maschine bis zu 16 Direktantriebe umfassen kann, war die kompakte Bauform der Linearachsen besonders wichtig SERVOMOTOREN Wir bewegen. bei der neuen Maschinenplattform die entscheidenden Verarbeitungsschritte mit Linearmotoren von LinMot zu realisieren. Dazu gehören das Befüllen, genauer gesagt das Verfahren der Dosiereinheiten, das Greifen und Platzieren des Stopfens und Verschraubdeckels sowie das Zentrieren des Steigrohrs, für den Fall, dass Pumpsprayköpfe als Verschluss eingesetzt werden. Die so entstandene Z-110 zeichnet sich durch einen konsequent modularen Aufbau aus und ist dank der Direktantriebe und zahlreicher Optionen höchst flexibel einsetzbar. Sie ist für das Abfüllen von Flüssigkeiten unterschiedlichster Viskosität bis hin zu Pulvern ausgelegt, wobei Ampullen und Glasflaschen mit einem Durchmesser zwischen 15 bis 40 mm und einer Höhe von 24 bis 100 mm verarbeitet werden können. Zugänglichkeit keine Kompromisse eingegangen ist. Wesentlichen Anteil an der guten Zugänglichkeit hat die sehr kompakte Bauweise der LinMot-Lösungen, die es EPS Automation, dem Lieferanten der Verschraubachsen für die Z-110 und Systemintegrator von LinMot in Deutschland, erlaubt hat, hohe Leistung mit minimaler Baugröße zu ver einen. So sind die gleich mehrfach verbauten Linearachsen vom Typ EDM30-300 EL nur 58 mm breit, vertragen aber in X- und Y-Richtung jeweils 40 Nm und in Z-Richtung 30 Nm als Momente am Greiferflansch. Über den gesamten Hub von 300 mm stellen sie konstant eine Kraft von über 250 N (bei wVersorgung durch einen 15-A-Regler) zur Verfügung. Durch die bis zu vier unabhängig verfahrbaren Pumpstationen und maximal Nürnberg 29.September – 01. Oktober 2015 FACHPACK Halle 3A Stand 521 HIWIN GmbH Brücklesbünd 2 | D-77654 Offenburg Telefon +49 (0) 781 / 9 32 78 - 0 Telefax +49 (0) 781 / 9 32 78 - 90 www.hiwin.de Der Konstrukteur 9/2015 35 Hiwin.indd 1 31.07.2015 09:13:00

AUSGABE