Maschinendesign mit Profil: Antriebe, Steuerung und Montagetechnik aus einer Hand

Maschinendesign mit Profil: Antriebe, Steuerung und Montagetechnik aus einer Hand
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Juli 2016

 

Maschinen des amerikanischen Unternehmens NuLine produzieren große Plastiksäcke zum Auskleiden von Transportboxen. Rexroth unterstützte NuLine dabei, die nächste Generation einer leistungsfähigen und optisch ansprechenden Maschine zu entwickeln.

In der globalen Logistik gibt es eine nahezu unüberschaubare Menge an verschiedenen Verpackungen. Eine Kategorie davon sind sogenannte Intermediate Bulk Container, kurz IBC. Für den Transport von Flüssigkeiten wie Speiseöl kleiden die Hersteller der IBCs ihre Behälter mit Plastiksäcken aus, die ein Fassungsvermögen von bis zu 1.135 Litern haben. Die Produktion dieser Säcke erfordert spezielle Maschinen, die höchst präzise arbeiten. Einer der wenigen Hersteller solcher Anlagen in Nordamerika ist NuLine Manufacturing mit Sitz in Denver, Colorado. Bei der Entwicklung der neuesten Maschinengeneration wollte das Unternehmen nicht nur eine kompakte und effiziente Steuerungslösung, sondern auch ein ansprechendes Maschinendesign erreichen. Das modulare System sollte zudem in Colorado entworfen, zusammengebaut, getestet und danach für den Versand wieder einfach demontiert werden können.

Eine Steuerung für alles

In der Maschine nutzen zwölf der insgesamt 20 Bewegungsachsen Servomotoren und Linearmodule von Rexroth. Alle 20 Motoren werden von den Kompaktantrieben IndraDrive Cs bewegt. „Für die Zusammenarbeit mit NuLine legten wir fest, dass alles an dieser Maschine über die IndraMotion MLC gesteuert wird: von den Servoantrieben über die Wicklersteuerung bis hin zu den Zuführungen für Einsätze und zur Bedienoberfläche“, erklärt Alex Runge, stellvertretender Geschäftsführer bei AAP Automation, dem Rexroth-Vertriebspartner, mit dem NuLine für die neue Maschine zusammenarbeitete. Die MLC ermöglicht es NuLine, Plastikbahnen zuverlässig und präzise durch die Maschine zu bewegen, obwohl das Polyethylen leicht dehn- und verformbar ist. Die Steuerung hat ausreichend Kapazitäten, um sowohl die große Anzahl an Achsen als auch das umfangreiche Ein- und Ausgabe-Netzwerk zu unterstützen. Als Steuerungshardware nutzt die Maschine die skalierbare Plattform IndraControl L von Rexroth. Sie bietet viele Ein- und Ausgabeschnittstellen und unterstützt diverse Bus-Architekturen wie Sercos III und Profibus.

NuLine entschied sich für IndraDrive Cs als Antriebsplattform wegen ihrer Kompaktheit und Effizienz. „Diese Antriebe sind zuverlässig, sie arbeiten problemlos mit Drittsystemen zusammen und ihre geringe Größe hilft, Platz im Schaltschrank einzusparen“, erklärt Runge. Zudem unterstützt der IndraDrive Cs sowohl Motoren von Rexroth als auch von Drittanbietern. Ein weiterer Vorteil der Cs Antriebe ist die Möglichkeit zur regenerativen Nutzung einer Zwischenkreiskopplung. „Diese Technologie von Rexroth wird aus verschiedenen Gründen immer öfter angewendet“, so Runge. „Sie ist energieeffizient und reduziert den Kühlungsaufwand im Schaltschrank drastisch, da die Energie nicht in Widerständen ‚verheizt’ wird.“ Außerdem senkt sie Kosten, da Komponenten wie Widerstände und Schutzschalter wegfallen. „Aus der Steuerungsperspektive ist das die Maschine mit dem höchsten Integrationsgrad, die NuLine je gebaut hat, weil nur eine Steuerung die gesamte Maschine steuert“, sagt Runge.

Die IndraMotion MLC ermöglicht es NuLine, Plastikbahnen zuverlässig und präzise durch die Maschine zu bewegen.

Die IndraMotion MLC ermöglicht es NuLine, Plastikbahnen zuverlässig und präzise durch die Maschine zu bewegen.

 
Als Steuerungshardware nutzt die Maschine die IndraControl L, die viele Ein- und Ausgabeschnittstellen unterstützt.

Als Steuerungshardware nutzt die Maschine die IndraControl L, die viele Ein- und Ausgabeschnittstellen unterstützt.

Attraktive Optik

„Auch wenn die Maschine Komponenten und Technologien enthält, die wir bereits bei früheren Maschinen genutzt haben, entwickelten wir ein von Grund auf neues Design, vor allem durch die Nutzung von Rexroth Aluminiumprofilen“, berichtet Greg Herivel, Geschäftsführer von NuLine und Chefdesigner für die Maschine. Laut seiner Aussage hatte die Entscheidung sowohl funktionale als auch ästhetische Gründe. In der Vergangenheit fertigte NuLine die Gehäuse seiner Maschinen aus Stahl. Alle Komponenten wurden entweder geschweißt oder verschraubt. Das kostete viele Arbeitsstunden und erschwerte kurzfristige Modifikationen am Maschinendesign. „Der Aluminium-Profilbaukasten von Rexroth gab uns eine Flexibilität für Änderungen, die wir so noch nie hatten“, sagt Herivel. „Wenn wir eine Baugruppe an einer anderen Stelle montieren wollen, entriegeln wir die Halterung an der einen Position und verriegeln sie wieder an einer anderen.“ NuLine bestellte gleich eine Vielzahl verschiedener Aluminiumprofile und richtete in seiner Fertigung eine extra Bearbeitungsstation dafür ein. Dadurch kann das Unternehmen die Profile zeitnah so anpassen, wie sie in der Montage benötigt werden. Auch mit der Optik der Profile ist Herivel sehr zufrieden: „Ich war sicher, dass wir der Maschine ein modernes, harmonisches Erscheinungsbild und einen besseren Gesamteindruck geben können, wenn wir ein Design wählen, das das Maschinengestell von Anfang an mit einbezieht.“

Mit der Leistungsfähigkeit aller Rexroth-Komponenten ist NuLine hochzufrieden. Herivel ist davon überzeugt, dass der Aluminium-Profilbaukasten noch viele weitere Nutzungsarten ermöglicht. „Ich denke, diese Maschine zeigt, dass eine komplett aus Aluminiumprofilen aufgebaute Maschine – die eine Technologie wie das Profilsystem von Rexroth nutzt – eine Lösung bietet, die Funktionalität, einfache Montage und ansprechende Optik in einem Paket vereint.“