Greifsystem für Blasformmaschinen punktet mit Geschwindigkeit und hoher Wiederholgenauigkeit

Greifsystem für Blasformmaschinen punktet mit Geschwindigkeit und hoher Wiederholgenauigkeit
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März 2017

 

Bei der Auslegung eines Greifsystems für das Werk von Kautex Maschinenbau im südchinesischen Shunde kam es vor allem auf hohe Präzision und Geschwindigkeit an. Auch für die Entwicklung blieb nicht viel Zeit.

Es gibt diverse Verfahren, Kunststoffhohlkörper wie Flaschen, Kanister oder andere Behälter herzustellen. Eine wirtschaftliche Möglichkeit dafür bietet das Extrusionsblasformen. Dabei wird ein warmer Kunststoffschlauch in eine Form eingebracht und mit Druckluft aufgeblasen, sodass er sich in der Form ausbreitet. Nach einer kurzen Abkühlungszeit wird das Produkt dann aus der Form entnommen und kann weiterverarbeitet werden. Kautex Maschinenbau, ein internationales Unternehmen mit deutschen Wurzeln, hat dieses Verfahren bereits im Jahr 1949 mit den ersten Extrusionsblasformmaschinen kommerzialisiert.

Doppelt fertigt schneller

Zu den Allroundern von Kautex gehören die Maschinen der KCC-Baureihe, die am Unternehmensstandort Shunde produziert werden. KCC-Maschinen werden zum Beispiel von Kunden aus dem Bereich Packaging oder für Spezialanwendungen genutzt. Kautex bietet die Maschinen als Ein- und Doppelstationmaschinen an. Diese verfügen über einen Extrusionskopf mit mehreren Düsen, die den warmen Kunststoff abwechselnd in zwei Formen einbringen. Diese fahren zu Blasstationen rechts und links vom Extrusionskopf, die die Artikel mit Druckluft aufblasen. Zwei weitere Maschinenabschnitte stellen die fertigen Produkte dann zur Entnahme bereit. Je nach Größe und Form des gewünschten Produkts enthalten Extrusionskopf, Blasstation und die Formen zwischen einer und zwölf Düsen beziehungsweise Kavitäten. Als das 1995 gegründete Tochterunternehmen Shunde Kautex Plastics Technology Co. Ltd. die KCC20 MK3 als dritte Generation der KCC-Baureihe entwickelte, wandte es sich mit einer anspruchsvollen Aufgabe an Bosch Rexroth: Innerhalb kürzester Zeit benötige der Maschinenbauer ein Handlingsystem, bestehend aus zwei Greifarmen und der passenden Linearführung. Das System solle die fertigen Artikel entnehmen und auf ein hinter der Maschine verlaufendes Förderband setzen. Bisher wurden die fertigen Artikel rechts und links der Maschine auf ein Förderband gestellt, das um die Maschine herumgeführt werden musste. Die von Shunde Kautex als Zusatzoption vorgesehene Lösung würde also an den Seiten Platz sparen.

Optimal ausgelegt

Ulrich Dreizler, Vertriebsmitarbeiter bei Bosch Rexroth in Lohr, verlor nach der Anfrage keine Zeit und wandte sich direkt an seine Kollegen in Schweinfurt. In enger Zusammenarbeit stimmten sich die beiden deutschen Standorte mit ihren Kollegen und dem Kunden in China ab und legten so zügig das Handlingsystem aus. „Die Herausforderung bei diesem Projekt lag darin, das Greifsystem unter Zeitdruck und auf den ersten Versuch richtig zu dimensionieren und dabei in einem wirtschaftlichen Rahmen zu arbeiten“, erinnert sich Dreizler. Bei der Dimensionierung galt es für das Team, vor allem zwei Parameter im Blick zu behalten: das Gewicht der fertigen Artikel, die die Greifer transportieren, und die Dynamik der Motoren. Letztere spielt eine wichtige Rolle, da die Maschine alle acht Sekunden fertige Produkte zur Abholung durch den Greifarm bereitstellt. Deshalb war es besonders wichtig, dass der Greifarm in dieser Zeit zuverlässig die fertigen Artikel aufs Band stellt und wieder zurück in die Position fährt, aus der er neue Artikel aufnehmen kann.

Bereits nach wenigen Tagen präsentierte Bosch Rexroth dem Kunden Shunde Kautex einen Vorschlag für die Auslegung des Handlingsystems, den die Verantwortlichen vor Ort sogleich genehmigten. Nach der Freigabe wurde das Greifsystem im Bosch Rexroth Werk in Schweinfurt vormontiert. Es besteht aus zwei baugleichen Elementen, die die fertigen Artikel jeweils links und rechts aus den Blasstationen entnehmen. Die vertikale Bewegung des Greifsystems übernehmen Compactmodule mit Kugelgewindetrieb von Rexroth. Sie zeichnen sich durch eine besonders niedrige Bauhöhe aus und weisen dank spielfreiem Mutternsystem eine hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit auf. Für die horizontale Bewegung sind Linearmodule mit Kugelschienenführungen und Zahnriemenantrieb verantwortlich. Dank ihrer Bauweise können sie auch große Massen bei hoher Geschwindigkeit sehr präzise bewegen.

Schnelle Inbetriebnahme

Nach der Vormontage in Schweinfurt schickte Bosch Rexroth das Handlingsystem nach China. Auch die Zollabfertigung der Komponenten, die deutlich länger dauerte als geplant, brachte den engen Zeitplan nicht durcheinander. Ein wichtiger Grund dafür war die Tatsache, dass das System bereits inklusive Energieketten vormontiert war, sodass Kautex Maschinenbau die Endmontage im Werk Shunde zügig vornehmen konnte. Die Inbetriebnahme vor Ort ließ sich mithilfe des Mitarbeiters von Bosch Rexroth innerhalb eines halben Tages erfolgreich erledigen. Die Verantwortlichen bei Kautex in Shunde waren mit den ersten Tests sehr zufrieden und so konnte das Unternehmen die Maschine inklusive Greifsystem pünktlich auf der Messe Chinaplas 2016 in Schanghai präsentieren.

Wichtige Anforderungen der Kautex-Kunden sind hohe Präzision sowie hohe Wiederholgenauigkeiten. Ulrich Dreizler erklärt: „In dieser Branche laufen die Maschinen nicht selten 24 Stunden am Tag, das ganze Jahr hindurch. Dabei müssen sie über die gesamte Zeit exakt gleiche Artikel produzieren. Das stellt natürlich hohe Ansprüche an Präzision und Beständigkeit der verbauten Komponenten.“ Deshalb setzt Shunde Kautex nicht nur beim Handlingsystem auf Bosch Rexroth: Das Unternehmen liefert auch große Teile der Hydraulik, von den Ventilen über Pumpen bis zu den Hydraulikzylindern. Diese sorgen für die Bewegung aller Hauptachsen, für die Vertikalbewegung der Blasdorne sowie für das Öffnen und Schließen der Formen. Weiterhin sind in der Maschine Linearführungen von Rexroth verbaut, auf denen die Schließeinheiten nach rechts und links verfahren. Auch die Schließplatten selbst laufen auf diesen Führungen.

Maschinen der KCC-Baureihe werden zum Beispiel von Kunden aus dem Bereich Packaging oder für Spezialanwendungen genutzt.

Maschinen der KCC-Baureihe werden zum Beispiel von Kunden aus dem Bereich Packaging oder für Spezialanwendungen genutzt.

 

Erfolgreiche Premiere

Nach dem erfolgreichen Messeauftritt der neuen KCC20 werteten die Partner gemeinsam die umfangreichen Daten aus den Vorführungsläufen aus und erarbeiteten weitere Detailverbesserungen, von denen in der Serie nun die Endkunden profitieren. „Gerade bei diesem optionalen Greifsystem war es wichtig, dass wir gemeinsam mit Shunde Kautex das absolute Optimum herausholen, damit sich die Zusatzanschaffung für den Kunden lohnt“, erklärt Dreizler. Dass diese Mission geglückt ist, zeigen die Nachfrage und die ersten Maschinenverkäufe mit Handlingsystem-Option nach der Messe.