Von Servomold stammen die servomotorisch gesteuerten Ausschraubeinheiten, die Röchling Medical in zwei Werkzeugen einsetzt. Es handelt sich um ein 16- und zwei 8‑fach-Spritzgießwerkzeugen zur Herstellung von pharmazeutischen Verschlusskappen aus Polypropylen (PP). Aufgrund der langjährig bestehenden Zusammenarbeit hatte der Medizintechnik-Hersteller den Erbacher Experten für servoelektrische Automatisierungskonzepte frühzeitig in die Entwicklung einbezogen. So konnte das gesamte Projekt zügig gestartet und realisiert werden. Ausgangspunkt für diese erfolgreiche Zusammenarbeit waren einfache Handskizzen mit den gewünschten Abmessungen. Außerdem hatte Servomold bereits die Ausschraubeinheit für ein I‑fach-Prototypenwerkzeug geliefert. Dieses ähnelte im Aufbau den späteren Serienwerkzeugen und eignete sich dank austauschbarer Gewindekernhülsen und Standkerne für drei verschiedene Schraubkappengrößen.
Aus den damit gemachten Erfahrungen konntenn die Experten direkt die möglichen Systemgrößen sowie der grundsätzliche Aufbau der Ausschraubeinheiten ableiten. Für die Erstellung eines Angebotes berechnete Servomold auf dieser Basis die zu erwartenden Losbrechmomente bei Ausschraubbeginn. Dabei hat das Unternehmen Einflussparameter wie die mechanischen, tribologischen und Verarbeitungskennwerte des zu verarbeitenden PP berücksichtigt.
Darüber hinaus haben die Fachleute auch die Geometrie der Kavitäten für die Verschlusskappen berücksichtigt. Diese Daten und das gewählte Werkzeugkonzept waren dann Grundlage für die Bestimmung der benötigten Drehmomente als Basis für das Getriebelayout. Erst dann haben die Servomold-Mitarbeiter den geeigneten Servoantrieb ausgewählt. Der besteht aus Servomotor und Planetengetriebe, und er kann die Anforderung des Anwenders hinsichtlich Funktions- und Prozesssicherheit vollumfänglich erfüllen. Letzter Schritt für die Angebotserstellung war die Abstimmung der dazu passenden Komponenten Servoregler und Servosteuerung.
Werkzeugkonzept für Verschlusskappen
Die Auftragserteilung war der Startschuss für eine intensive Zusammenarbeit zwischen den Konstruktionsteams von Servomold und Röchling. So stellten die Beteiligten sicher, dass sie die drei projektierten Spritzgießwerkzeuge nahezu zeitgleich fertigstellen konnten. Nach Freigabe der Konstruktion seitens Röchling erfolgte nur zwei Monate nach dem Erstkontakt die Fertigung der Komponenten. Parallel stimmten die Beteiligten die Schnittstelle zwischen Steuerung und Spritzgießmaschine ab. Dank der universellen Einsatzbarkeit der bei Röchling bereits vorhandenen Steuerungen von Servomold konzentrierte sich dies im Wesentlichen auf die Erstellung des Ablaufprogramms. Aufgrund ihrer langjährigen Erfahrung mit diesen Steuerungen konnten die Mitarbeiter von Röchling letztlich die Inbetriebnahme selbst ausführen.
Im Fokus
Wichtige Vorarbeiten
Servomold bringt umfangreiche Vorleistungen in die Erstellung eines Angebotes ein. Diese gründliche Herangehensweise erfordert Zeit, zahlt sich aber im weiteren Verlauf eines Projektes mehr als aus. Die Erfahrung auch der Anwender zeigt, dass diese Gründlichkeit vor Überraschungen beim Anlauf und im Dauerbetrieb bewahrt. Diese Betriebs- und Funktionssicherheit zeigt sich bei Röchling seit dem ersten Einsatz einer Ausschraubeinheit von Servomold vor neun Jahren. Weil dies so ist, haben die Kunststoffverarbeiter heute insgesamt bereits 15 solcher Einheiten im Betrieb. Neben dem Ausschrauben von Verschlusskappen werden diese unter anderem eingesetzt, um Schieberbewegungen zu realisieren oder Indexplatten zu drehen. In keinem Fall wichen die projektierten von den realen Leistungen ab.
Die Ausschraubeinheiten von Servomold basieren auf einem patentierten System, bei dem der Antriebsstrang vom Gewindekern getrennt ist. Dies vermeidet Antriebseinflüsse auf den Gewindekern und vereinfacht die Montage und Wartung. Radialkräfte des Antriebsstranges werden über Dünnringlager abgefangen.
Ausschraubeinheiten sind frei von Radialkräften
Somit haben sie keinen Einfluss auf den Gewindekern, der sich durch eine Messingleitmutter vor und zurück bewegt. Dabei treibt ihn ein Keilwellenprofil an, und vorgespannte Kugelkäfige sorgen für die optimale konzentrische Führung. Mit dieser patentierten Ausführung des Ausschraubsystems erreicht Servomold sehr hohe Standzeiten. Darüber hinaus minimiert diese Bauart den Verschleiß und sorgt somit für eine hohe Zuverlässigkeit und Effizienz.
Dazu tragen weitere konstruktive Feinheiten bei wie hochpräzise Getriebebauteile, die Servomold mit sehr engen Zahnweitentoleranzen und optimierter Profilkorrektur fertigt. Das Resultat dieser Vielzahl konstruktiver Maßnahmen ist ein sehr hoher Systemwirkungsgrad. Nicht zuletzt auch aufgrund der konsequenten Vermeidung von Reibungen, die neben Drehmomentverlusten schlimmstenfalls zu Schäden an den Gewindekernoberflächen führen könnten. Außerdem erhöhen sich die Werkzeuglebensdauer sowie die Konstanz und Reproduzierbarkeit des Prozessablaufs.