Lineartechnik Deutlich höhere Lebenserwartung dank der richtigen Linearführung

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Um ein schnelles und dynamisches Handling von Spritzgießteilen mit kurzen Zykluszeiten zu ermöglichen, setzt MA Micro Automation auf THK-Linearführungen von Indunorm. Ihr geometrischer Aufbau sorgt für eine deutlich länger Lebensdauer als das Vergleichsprodukt.

MA Micro Automation ist in der Automatisierungstechnik und im Spezialmaschinenbau tätig. Die kundenspezifische Umsetzung von Lösungen für die Medizinbranche gehört zu den Stärken des Unternehmens.Für ein Handlingsystem für Spritzgießteile setzte man auf Linearführungen von Indunorm.

Hohe Geschwindigkeit: 640 Pipettenspitzen pro Minute

„Eindeutige Lastverhältnisse, hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen sowie kurze Zykluszeiten – das sind die Anforderungen, die wir mit diesem Teilehandling erfüllen müssen“, beschreibt Rudolf Bender und zeigt auf die Anlage: ein Linearhandlingsystem, das bei der Spritzgießmaschine eines Endkunden nachgelagert ist. „Auf der Maschine sollen 640 Pipettenspitzen in der Minute hergestellt werden, die bei der Auswertung von Corona-PCR-Test im Labor zum Einsatz kommen“, sagt Rudolf Bender, der Konstrukteur/Entwickler bei MA Micro Automation ist. Das Handlingsystem nimmt die Bauteile am Spritzkopf auf und führt sie rasch der weiteren Verarbeitung zu.

MA Micro Automation übernimmt mit seinen 200 Mitarbeitenden die individuelle Beratung, Konzeption und Umsetzung von Automatisierungslösungen und Sondermaschinen. Service- und Vertriebsstandorte befinden sich in den USA und Asien. „Unsere Kunden erhalten ein komplettes Fertigungsequipment. Wir bauen unsere Anlagen modular auf, bieten viele Applikationen und Prozessen sowie eine einfache Adaption unserer Fertigungs-, Prüf- und Montageanlagen“, beschreibt Rudolf Bender das Fertigungsspektrum.

Führungssystem für Horizontal-Achse ausgetauscht

Beim Testaufbau des Teilehandlings fiel das Führungssystem für die Horizontal-Achse im Dauerlauf zweimal nach fast identischer Einsatzzeit zu früh aus. „Wir waren gezwungen, die Gesamtlösung systematisch zu betrachten“, sagt Bender „Dadurch rückte für uns vor allem die mechanische Belastung der Laufwagen und der Schienen in den Fokus.“ Die Verantwortlichen wandten sich an Rainer Klimek von THK. Gemeinsam mit Indunorm Bewegungstechnik beurteilte er vorab die Schienengröße für die reale Ausführung der Achse. Die Indunorm Bewegungstechnik mit Hauptsitz in Duisburg und einem Standort in Stuttgart ist der größte europäische Vertriebspartner des Linearführungsherstellers THK.

Da die Schnittstellen der vorherigen Schiene auf dem Teststand mit der THK-Komponente zum Achskörper identisch waren, lief der Umbau des Teststandes problemlos. „Hilfreich war auch die zeitnahe Lieferung der THK-Komponenten“, sagt Bender. „Die Experten standen uns bei allen Fragen von Anfang an zur Seite.“ Und Indunorm-Experte Ulrich Haas, der MA Micro Automation betreut, ergänzt: „Auf dem Teststand konnte unsere Lösung überzeugen: Sie lief im Dauerbetrieb um den Faktor 5 länger als die Komponente des Wettbewerbers.“

Linearführung mit Kugelkette

Als Führungssystem kommt die Baureihe SSR von THK mit einer Länge von drei Metern zum Einsatz. In der Handlingeinheit befindet sich eine horizontale Achse mit jeweils zwei dieser Schienen, auf denen jeweils zwei Wagen rund um die Uhr im Drei-Schicht-Betrieb mit hoher Geschwindigkeit hin- und herfahren „Das Besondere an der SSR-Linearführung ist ihre Kugelkette“, sagt Haas. „Diese ermöglicht die kontrollierte Zirkulation der im Umlauf gleichmäßig verteilten Kugeln. Eine Reibung untereinander kann so nicht entstehen.“ Das sorgt für die sehr guten Schnelllaufeigenschaften. Das Schmierfett, das sich im Schmierstoffreservoir befindet, wird durch die Rotation auf die Kontaktfläche zwischen den Kugeln und der Kugelkette aufgebracht. Dadurch entsteht ein permanenter Schmierfilm auf den Kugeloberflächen. Weil dieser nicht abreißt, lassen sich extrem lange Nachschmierfristen erzielen.

„Entscheidend für uns war jedoch der geometrische Aufbau der Schiene“, berichtet Bender. „Bei der SSR-Baureihe hält die vertikale Ableitung der auf Schiene und Laufwagen einwirkenden Last die Belastung in den Wälzkörpern auf dem geringst möglichen Level. Dadurch können wir eine verhältnismäßig kleine Schiene und damit auch einen leichteren Laufwagen nutzen.“ Damit bleibt die zu bewegende Masse gering und ermöglicht die für die Aufgabe erforderliche Dynamik bei einer in dieser Größenklasse guten Standzeit.

Preiswerter Laufwagen-Tausch auf der Schiene

Die Laufwagen lassen sich im Zuge einer vorausschauenden Instandhaltung tauschen. Dabei verbleiben die Führungsschienen auf dem Achskörper. So werden die Achsen quasi in einen Neuzustand zurückversetzt. „Gerade dieser preiswerte Tausch auf den Schienen hält die Wartungskosten für den Endkunden auf einem niedrigen Stand und sichert ihm die weitere Verfügbarkeit des Gesamtsystems“, beschreibt Indunorm-Experte Haas.

Für MA Micro Automation wird Problemlösungskompetenz von Seiten der Partner immer wichtiger. Vor allem die kinematischen Anforderungen haben sich im Lauf der Jahre geändert. Dazu kommen immer kürzere Lieferzeiten sowie kostenoptimierte Konfigurationen zum direkten Einbau. Dies erfordert verlässliche Partnerschaften, die auf lange Sicht gehalten werden können. MA Micro Automation hat sich aktuell auf etwa zwei dutzend Partner festgelegt. Jeder einzelne füllt seine Nische optimal aus. Dabei sei die Zahl nicht festgesetzt, wie der Ingenieur betont.

Handlingsystem

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Weit mehr als nur ein Zulieferer

Indunorm Bewegungstechnik ist für MA Micro Automation weit mehr als nur ein Zulieferer – gerade in Sachen Aufgabenstellung und zeitnaher Problemlösung. Wichtig sei für die Maschinenbauer aus St. Leon-Rot die absolute Kenntnis über das eigene Produkt sowie dessen Leistungsumfang. „Wir erwarten eine 100-prozentige Unterstützung bei der technischen Entwicklung, eine permanente Betreuung sowie eine zeitnahe Lieferung der erforderlichen Komponenten“, sagt Bender. „Genau in diesen beiden Punkten haben mich THK und Indunorm überzeugt.“

Gemeinsam mit Indunorm und den THK-Komponenten konnte MA Micro Automation Parameter wie Standzeit, Schmierung und Schmierintervalle, Werkstoffattribute und Geometrie, Vorspannung und Genauigkeit unter Kostenaspekten optimieren. „Indunorm bietet uns sehr kurze Lieferzeiten auch für kundenspezifische Varianten“, sagt Bender. Sehr wichtig war ihm und seinem Team deshalb immer der anschließende Halbsatz: „… können wir ab Lager liefern“.

„Wir können im Bedarfsfall die Zeit für Beschaffung und Einbau der Führungen in unsere Achsen minimieren. Das ist ein klarer Wettbewerbsvorteil“, freut sich Bender. „Die Erfahrungen mit Indunorm bei der Entwicklung dieser Achse wird sicher bei zukünftigen vergleichbaren Aufgabenstellungen zur Nachahmung anregen.“

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