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Zykloidgetriebe

Präzision auch bei Spitzengeschwindigkeiten: Was Zykloidgetriebe beim Heißprägen leisten können

| Autor/ Redakteur: Daniel Obladen / Ute Drescher

In den neuen Heißprägemaschinen des Typs Ultimax verwendet ITW CER die robusten, zuverlässigen und präzisen Zykloidgetriebe von Nabtesco - aus gutem Grund.

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ITW CER nutzt die Hohlwelle im Zentrum der RV-C-Getriebe für eine weitere Koaxialwelle und mehrere Druckluftleitungen
ITW CER nutzt die Hohlwelle im Zentrum der RV-C-Getriebe für eine weitere Koaxialwelle und mehrere Druckluftleitungen
(Bild: Nabtesco)

In Branchen wie der Kosmetik und Parfümerie, bei Luxusartikeln, aber auch bei Handys und anderen Elektronikprodukten hat die Verpackung einen hohen Anteil an der Attraktivität des Produkts und wird deshalb sehr ernst genommen. Kreativität beim Design und hochwertige Verarbeitung sind entscheidende Faktoren bei der Markendifferenzierung und tragen erheblich zum Erfolg oder Misserfolg eines Produkts auf umkämpften Märkten bei. Doch wie kommen die Farben auf die Verpackung? Wie geht man mit hochwertigen Materialien um? Wie werden optische Effekte realisiert? Genau das ist das Know-how von ITW CER.

Die Firma ITW CER ist in Frankreich beheimatet und spezialisiert auf die Entwicklung innovativer Lösungen. Als Innovationsführer hat man natürlich auch sämtliche Verbrauchsmaterialien im Programm: Folien, Prägestempel, Werkzeug, Zubehör. CER gehört heute zur Sparte Industrial Decorating Solutions (IDS) der international agierenden Unternehmensgruppe ITW. Dieses Unternehmen mit 100-jähriger Tradition hat seinen Sitz in Oyonnax, ca. 100 km nordöstlich von Lyon, mitten im französischen „Plastics Vallée“ – der Region mit der höchsten Ansiedlungsdichte von Kunststoffunternehmen in Europa.

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Heißprägen – im Prinzip einfach

Vom Prinzip her ist das Heißprägen von Kunststoffen und anderen Materialien einfach in der Anwendung und wirtschaftlich in der Umsetzung. Ein Motiv auf einem Prägestempel, zumeist aus Silikon, wird mittels Druck und Wärme auf eine Dekofolie übertragen. Auf diese Weise entstehen einzigartige Glanz- und Spiegeleffekte. Um jedoch die genaue Positionierung des Prägeabdrucks zu gewährleisten, bedarf es hochpräziser Bauteile. Deshalb setzt ITW CER bei der jüngsten Generation seiner Ultimax-Heißprägemaschinen auf die Zykloidgetriebe der RV-C-Serie von Nabtesco. „Diese Getriebe sind drehmomentstark und kompakt“, betont Olivier Tessier, kaufmännischer Geschäftsführer von ITW CER. „Außerdem erlauben sie viel schnellere Taktzyklen als der bisherige Antriebsstrang. Das ist natürlich von Vorteil.“

Mascara-Fläschchen aufhübschen

Die Heißprägemaschinen Ultimax-A, Ultimax-F und Ultimax-2M2N gehören zu den leistungsstärksten am Markt. Sie wurden speziell für die Anforderungen der Kosmetikbranche bei der Verarbeitung runder, zylindrischer und konischer Objekte bei relativ hohen Geschwindigkeiten entwickelt. So können verschiedenste Verpackungselemente – wie z. B. Mascara-Fläschchen, Lippenstifthülsen, Cremedosen, aber auch Verschlusskappen und -deckel – bei Taktzeiten von 7000 bis 8000 Stück pro Stunde verarbeitet werden.

Ein System mit einem Magnetkopf ermöglicht das Auswechseln des Silikonstempels und schafft so Flexibilität. „Die Getriebe von Nabtesco setzen wir in unseren Heißprägemaschinen als Revolverkopf ein“, erläutert Olivier Tessier. „Sie gewährleisten Wiederholbarkeit und Dynamik beim präzisen Positionieren der Verpackungselemente an jeder Maschinenstation, also beim Laden, Kalibrieren, Heißprägen, in der Qualitätskontrolle und beim Auswurf.“

Anwendertreff Industriegetriebe Das Getriebe ist als mechanische Komponente elementarer Bestandteil im Antriebsstrang. Wie man das richtige Getriebe auswählt und wie die Integration fehlerfrei funktioniert, zeigt unser Anwendertreff Industriegetriebe.
Mehr Informationen: Anwendertreff Industriegetriebe

Ihre Positioniergenauigkeit auch bei hohen Zykluszeiten verdanken die Nabtesco-Getriebe ihrer besonderen Bauweise:

  • Die zweistufige Zykloidkonstruktion ermöglicht einen Hystereseverlust von weniger als einer Winkelminute auch bei sehr hohen Drehmomenten (Schockbelastung bis zum 5-Fachen des Nenndrehmoments).
  • Die Kraftübertragung erfolgt über Bolzen und Rollen. Das gewährleistet einen mechanischen Wirkungsgrad von über 85 % während der gesamten Lebensdauer.
  • Durch ihr geringes Spiel arbeiten die Nabtesco-Getriebe verschleißarm und sind damit nahezu wartungsfrei.

Auf die inneren Werte kommt es an

Mit mehr als acht Millionen ausgelieferten Getrieben weltweit ist Nabtesco unangefochtener Marktführer im Bereich Robotik. Inzwischen stecken in sechs von zehn Industrierobotern Zykloidgetriebe des japanischen Herstellers mit Europazentrale in Düsseldorf. Doch die hochpräzisen Exzentergetriebe kommen nicht nur in der Robotik zum Einsatz, sondern werden überall dort geschätzt, wo es auf exaktes Positionieren und absolute Zuverlässigkeit ankommt.

Die Getriebe der Serie RV-C, die in den Ultimax-Heißprägemaschinen verbaut sind, haben sich bereits in unzähligen Positionier-, Rast- und Schaltanwendungen bewährt (z. B. Ausrichtung von Antennen oder Röntgengeräten) – nicht zuletzt auch dank ihrer zentralen Hohlwelle mit einem Durchmesser von bis zu 138 mm. So können beispielsweise Kabel, Schläuche oder sogar Laserstrahlen quer durch die Achse des Getriebes geleitet werden. Für ITW CER war dies von entscheidender Bedeutung: „Dank der Hohlwelle konnten wir eine weitere Koaxialwelle und mehrere Druckluftschläuche einbauen. Das hat die Konstruktion unseres Revolverkopfes sehr vereinfacht“, erklärt Olivier Tessier.

Absolute Position ist bekannt

Die Hohlwelle des RV-C-Getriebes dreht sich konstruktionsbedingt mit der Abtriebsdrehzahl mit und rotiert folglich in derselben Richtung und mit derselben Drehzahl. Dank dieses Umstands und eines Positionierungssensors an der Hohlwelle ist die absolute Position des Werkstücks bekannt. Große Schrägkugellager nehmen die entstehenden Kippmomente und sonstigen Kräfte auf. Last but not least erleichtert diese Konstruktion auch den Einbau in die Heißprägemaschine.

Präzise, dynamisch und kompakt – diese Eigenschaften haben ITW CER überzeugt. „Wir brauchen Präzision und so wenig Spiel wie möglich – und das bei hoher Geschwindigkeit“, kommentiert Olivier Tessier. „Die Getriebe von Nabtesco erfüllen genau diese Anforderungen. Auch die Hohlwelle spielte für uns eine wichtige Rolle.“

Erfolgreiche Partnerschaft

Die Kunden von Nabtesco profitieren von zahlreichen Dienstleistungen. Technischer Support und Informationen stehen weltweit zur Verfügung. So arbeitet die Nabtesco Precision Europe GmbH bereits seit 2005 mit der französischen Firma Gammatic zusammen. Dank seines Know-hows und seiner Erfahrung mit Getrieben gehört das Unternehmen mittlerweile zu den fünf umsatzstärksten Vertriebspartnern von Nabtesco in Europa. (ud)

Hannover Messe 2019: Halle 17, Stand E04

* *Daniel Obladen ist Head of Sales General Industries bei der Nabtesco Precision Europe GmbH.

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