DER KONSTRUKTEUR 03/2023

SPECIAL SMARTE

SPECIAL SMARTE KOMPONENTEN 01 02 so die Maschine auf die unterschiedlichen Schraubkappengrößen eingestellt. Der Schlitten wird zudem in der Regel vor dem Anfahren seiner Endlage per Kleinstoßdämpfer gestoppt. Auch der obere dient dazu, dass der Schlitten nicht jedes Mal bis in seine Endlage verfahren muss, sondern schon dann gestoppt wird, wenn die Greifrollen weit genug geöffnet sind, dass die verschraubte Einheit weiterbefördert werden kann. Ein weiterer zeitsparender Verwendungszweck der Anlage: Flaschen mit Griff oder Pumpsprühkopf können zum besseren Weitertransport oder zwecks Verpackung in Gebinden oder zur Verladung im bereits verschlossenen Zustand auch gedreht und so in einheitliche Positionen gebracht werden. MEHR LEISTUNG DURCH SMARTE KOMPONENTEN „Weil in unserem Pflichtenheft stand, das bewährte Prinzip der vier Reibräder beizubehalten, aber in jeder Beziehung für mehr Tempo und Flexibilität zu sorgen, wurde die Unterkonstruktion aus Item-Profil angefertigt und auf Füßen mit 250 mm Verstellweg befestigt“, erklärt Metallatelier-Konstrukteur Sunyam Riegger den neuen Aufbau. Als weitere Innovationen wurden außerdem zusätzliche smarte Komponenten wie Sensoren integriert, um den Verschraubungsprozess überwachen und optimal steuern zu können. So leisten je ein Sensor zur Flaschenerkennung am Flaschenseparierer und am Verschrauber, je einer zur Erkennung der Anfangs- und Endlage des Greifmechanismus der Reibräder und ein Drehsensor zuverlässig ihre Arbeiten. Letzterer erkennt zum Beispiel, wenn das voreingestellte Drehmoment erreicht ist und die Drehmomentkupplung durchrutscht. Zusätzlich zu diesen Änderungen wurden auch neue Auslegungen und Konstruktionen für das Abbremsen des von Festo gelieferten Schlittens in den Endlagen nötig. Kamen im Vorgängermodell in oberer wie unterer Endlage noch Kleinstoßdämpfer des Typs MC150-EUMH von ACE zum Einsatz, haben David Fuchs und sein Team die aktuelle Anlage auch von der Dämpfungstechnik BEWÄHRT UND LANGLEBIG SPECIAL Die für ihre Langlebigkeit bekannte ACE-Rollmembrantechnologie wird auch bei Kleinstoßdämpfern verwendet. Die hermetisch dichte Rollmembran sorgt für eine phasenreine Trennung des Dämpfungsfluids zur Umgebungsluft. Hierdurch ist beispielsweise auch der direkte Einbau im Druckraum, etwa als Endlagendämpfung in Pneumatikzylindern, bis zu ca. 7 bar möglich. DIPL.-ING. (FH) JÖRG KÜCHMANN, Forschungs- und Entwicklungsabteilung, ACE Stoßdämpfer GmbH 36 DER KONSTRUKTEUR 2023/03 www.derkonstrukteur.de

SPECIAL SMARTE KOMPONENTEN 03 04 01 Pandemiegetriebene Weiterentwicklung: der Universalverschrauber 2.0, konzipiert und konstruiert von der Metallatelier GmbH 02 Getriebegehäuse mit Drehmomentbegrenzer, Drehwinkelsensor und Stoßdämpfer für oberen Anschlag, an dem ein Kleinstoßdämpfer eingesetzt wird, um daneben einem Endlagensensor den nötigen Platz einzuräumen 03 Pumpsprühflasche im Griff von Reibrädern, links daneben Kleinstoßdämpfer, die der Erhöhung von Taktraten sowie in der unteren Endlage als Begrenzung der Schließbewegung dienen und zudem bei einer Havarie die Gesamtkonstruktion schützen 04 Im Dauerbetrieb können die selbsteinstellenden, wartungsfreien Kleinstoßdämpfer von ACE aus der Familie MC150 bis MC650 ihre Stärken am besten ausspielen her neu gedacht: „Während wir in der oberen Endlage nach wie vor mit der uns schon bekannten selbsteinstellenden Hydraulikkomponente arbeiten, verwenden wir nun unten zwei Kleinstoßdämpfer des Typs MC150-EUM. Der größte Unterschied liegt darin, dass der Dämpfer der oberen Endlage für größere effektive Massen von 8,6 kg bis 86 kg dimensioniert ist, die unten verwendeten Typen eignen sich dagegen für Massenkräfte von 0,9 kg bis 10 kg. Diese symmetrisch angeordneten Dämpfer haben die Aufgaben, dass der Schlitten bei Fehlbedienung oder Stromausfall nicht ungebremst aufprallen und verkanten kann“, so der Inhaber des Metallateliers. Sunyam Riegger fügt hinzu: „Prinzipiell wäre auch in der oberen Endlage eine Absicherung durch die letztgenannten Dämpfer denkbar gewesen. Aus Platzgründen wurde jedoch der leistungsstärkere Typ einseitig eingesetzt. So haben wir die andere Seite für den Endlagensensor frei.“ Der Antrieb des Schlittens der Verschraubungseinheit ist ein weiteres Kernstück dieser Konstruktion, erläutern die beiden. Sie weisen dabei darauf hin, wie präzise die Pneumatikeinheit arbeitet und dadurch genau senkrecht auf den oberen Kleinstoßdämpfer trifft, sodass dessen Kolbenstange optimal beaufschlagt wird und das Maschinenelement die Lebensdauer von 25 Millionen Hüben voll ausspielen kann. ERFOLGSGESCHICHTE MIT FORTSETZUNG Ein wesentlicher Grund für die Standfestigkeit dieser Kleinstoßdämpfer von ACE ist deren einzigartige Dichtungstechnik. Eine in ihrem Inneren verwendete Rollmembran dichtet zum einen hermetisch, zum anderen begünstigt sie die geringen Rückstellkräfte dieser wartungsfreien, einbaufertigen Komponenten. Praxisgerecht abgestufte Härtebereiche und die hohe Energieaufnahme von 20 Nm/Hub, die im Dauerbetrieb bis zu 34.000 Nm/h entsprechen, sowie ein integrierter Festanschlag ermöglichen ein Verfahren des Universalverschraubers unter Volllast – während der pandemiebedingten Produktionsspitzen ein Vorteil. Neben der Dämpfungslösung 2.0 ist der neue Verschrauber mit weiteren nennenswerten Details ausgestattet. Dazu gehören die Elektronik mit inkrementalem Drehgeber, erweiterte Verstellwege mit Skalen zur schnellen Dokumentation der Einstellwerte sowie die kurz erwähnten per Wasserstrahl geschnittenen Klemmbacken aus EPDM-Schaum. Zudem hat die Metallatelier GmbH die Kooperation mit ACE ausgebaut, indem die Konstrukteure zusätzliche Maschinenelemente des Unternehmens aus Langenfeld integrierten. Aber damit sei die Lösungsvielfalt der Kooperationspartner hier nur angedeutet. Welche Rolle die Geschwindigkeitsregulierung bei der Konstruktion der Universalverschrauber 2.0 spielt, lesen Sie in Teil 2 der Erfolgsgeschichte. Bilder: Aufmacher, 01 – 03 Metallatelier GmbH; sonstige ACE www.ace-ace.de www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2023/03 37