Präzisionsgetriebe Schneller Takt steigert Anlagenkapazität

Ein Gastbeitrag von Stefanie Michel

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Lineartaktsysteme sind das Herzstück von Montage- oder Verpackungslinien: Sie transportieren die Produkte zwischen den Stationen. Doch oft sind sie der Flaschenhals der Anlage. Wie sich das Problem lösen lässt, zeigt die Tech4automation GmbH.

Lineartaktsysteme sind häufig der Flaschenhals von Montage- und Verpackungslinien. Mit einer neuen Lösung aus Servomotor und Präzisionsgetriebe (im Bild der Prototyp) sind nun effizientere Prozesse möglich.
Lineartaktsysteme sind häufig der Flaschenhals von Montage- und Verpackungslinien. Mit einer neuen Lösung aus Servomotor und Präzisionsgetriebe (im Bild der Prototyp) sind nun effizientere Prozesse möglich.
(Bild: tech4automation)

Erst vor rund einem Jahr haben Marc Schlüter und Sascha Smaglinski Tech4automation ihr junges Unternehmen gegründet. Beide beschäftigen sich beruflich aber bereits länger mit Lineartaktsystemen. Vor 15 Jahren haben sie sich während ihrer Tätigkeit im Vertrieb eines Sondermaschinenbauers kennengelernt. Zwischenzeitlich trennten sich die beruflichen Wege der beiden Männer, bis sie den Plan schmiedeten, ein gemeinsames Unternehmen zu gründen.

Parallel zur Fertigung des Prototyps sind die Inhaber Marc Schlüter und Sascha Smaglinski bereits mit dem Vertrieb gestartet.
Parallel zur Fertigung des Prototyps sind die Inhaber Marc Schlüter und Sascha Smaglinski bereits mit dem Vertrieb gestartet.
(Bild: tech4automation)

„Auslöser für diese Entscheidung war der wachsende Bedarf nach schnelltaktenden Linearsystemen. Wir wussten gleich: Das können wir in Eigenregie am besten umsetzen“, erklärt Maschinenbau-Ingenieur Schlüter, der als Geschäftsführer verantwortlich ist. „Häufig sind die Fördersysteme die Bottleneck-Station in Verpackungsanlagen. Wenn die Kette schneller taktet, erhöht das die Kapazität der Anlage.“ Im Gegensatz zu anderen Unternehmensgründern starteten sie nicht bei Null, sondern konnten auf ihr Wissen und ihre Kontakte aus der Maschinenbaubranche zurückgreifen.

„Unser Ziel war klar: Ein State-of-the-Art-Produkt auf den Markt bringen, das deutlich schneller ist als die Produkte der Mitbewerber“, erklärt Inhaber Smaglinski, der Datenkommunikationstechniker und technischer Betriebswirt ist. In Lineartaktsystemen anderer Hersteller liegt der Vorschub bei etwa 0,3 Sekunden. „Je weiter man das senken will, desto höher wird der Aufwand“, ergänzt Schlüter. Auf der Welt gibt es nur eine gute Handvoll Hersteller solcher Systeme. Die Wettbewerber setzen einen klassischen Drehtisch mit Drehstrommotor ein – und das bringt viele Nebenzeiten mit sich, die man kaum reduzieren kann. Deshalb musste eine andere Lösung her.

Präzisionsgetriebe sind die Lösung

Mit den Getrieben von Melior Motion in Verbindung mit einem Servomotor haben Schlüter und Smaglinski eine Möglichkeit gefunden, ihre Vision umzusetzen. Ihr Linearsystem ist schwingungsarm, schnell und präzise taktend. Dank der Antriebslösung erreicht es einen Vorschub von unter 0,2 Sekunden.

Einblick ins Innere: Am Modell zeigt sich der innovative Aufbau der Präzisionsgetriebe.
Einblick ins Innere: Am Modell zeigt sich der innovative Aufbau der Präzisionsgetriebe.
(Bild: Melior Motion)

Möglich macht das die Spielfreiheit der PSC-Getriebe. Ein patentierter Federmechanismus bewirkt, dass die Abnutzung der Zahnflanken kompensiert wird und das Verdrehspiel mit ≤ 0,1 Winkelminute sehr gering ist. „Durch die Getriebe sind die Lineartaktanlagen besonders präzise positionierbar und schnell“, erklärt Schlüter. „Ein Servomotor mit dem Getriebe von Melior Motion kann bei gleicher Baugröße viel mehr Drehmoment in das Taktsystem einbringen als ein Drehtisch. Zusätzlich hat das System durch die direkte Kraftübertragung keine zusätzlichen Steuerungszeiten, die die Bewegungszeit unnötig verlängern“, nennt er die technischen Argumente.

Durch die Verschleißkompensation sind die Getriebe zudem besonders langlebig und robust. 20.000 oder je nach Einsatzfall auch mehr Betriebsstunden sind ohne Präzisionsverlust möglich. Ein Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent und ein äußerst niedriges Losbrechmoment sorgen für eine hohe Energieeffizienz. Die Getriebetemperatur bleibt auf durchgängig niedrigem Niveau, Verschleißteile und Schmierstoffe haben eine längere Lebensdauer. Das reduziert den Reparaturaufwand und die Ausfallzeiten der Verpackungs- und Montagelinien.

Langlebig und robust: Mit den Präzisionsgetrieben sind 20.000 oder je nach Einsatzfall auch mehr Betriebsstunden ohne Präzisionsverlust möglich.
Langlebig und robust: Mit den Präzisionsgetrieben sind 20.000 oder je nach Einsatzfall auch mehr Betriebsstunden ohne Präzisionsverlust möglich.
(Bild: Melior Motion)

Die Inhaber sind so überzeugt von den Präzisionsgetrieben, dass sie sie in all ihren Produkten einsetzen. Die Melior-Motion-Getriebe sind jeweils in unterschiedlichen Baugrößen verbaut, passend zur Ausführung des Fördersystems und der Länge der Kette – vom kleinsten Getriebe PSC030 bis zum größten, dem PSC500.

Nachbarschaft verringert CO2-Fußabdruck

Neben den technischen Besonderheiten war Schlüter und Smaglinski wichtig, die Antriebslösung eines deutschen Unternehmens einzusetzen. Melior Motion entwickelt und produziert seine Getriebe im niedersächsischen Hameln. Rund 85 Kilometer Luftlinie sind es bis nach Lippstadt, wo Tech4automationen seinen Firmensitz hat. Das minimiert den CO2-Fußabdruck – Nachhaltigkeit ist den Partnern wichtig. Die übrigen Metallteile für die Fördersysteme stammen von Lieferanten aus einem 50-Kilometer-Radius um die ostwestfälische Stadt. „Bei einem deutschen Partner entfällt außerdem die Sprachbarriere und die Qualität ist gleichbleibend hoch“, so Smaglinski.

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Mit dem Hamelner Unternehmen haben die beiden Gründer eher ein partnerschaftliches als ein klassisches Kunden-Lieferanten-Verhältnis. Die Präzisionsgetriebe vertreibt Tech4automation auch als Handelsware an sein Netzwerk aus Partnern und Kunden, welche sich vor allem im DACH-Raum, den Benelux-Staaten und Skandinavien befinden.

Antriebslösung schneller als der Wettbewerb

Der Einsatz der Präzisionsgetriebe macht die Lineartaktsysteme besonders präzise positionierbar und schnell.
Der Einsatz der Präzisionsgetriebe macht die Lineartaktsysteme besonders präzise positionierbar und schnell.
(Bild: tech4automation)

Im Dezember 2021 wurde der Prototyp des Lineartaktsystems hergestellt, parallel haben Schlüter und Smaglinski mit dem Vertrieb begonnen. Die vorab simulierten Zahlen haben sich mit Inbetriebnahme des Prototyps bewahrheitet: Die Taktung des Fördersystems liegt bei unter 0,2 Sekunden.

Wie sich die Lineartaktkette im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten konkret unterscheidet – das werden die beiden Inhaber am häufigsten gefragt. Dann erklären Schlüter und Smaglinski die Antriebsseite: Die Getriebe werden auch in Industrierobotern eingesetzt, das heißt, sie arbeiten hochpräzise und sind sehr belastbar. Das überzeuge die Einkäufer und Konstrukteure, auch wenn sie Melior Motion als Firma noch nicht kennen. Zudem können die Kunden eine einheitliche Gestellbreite einsetzen unabhängig der Kettengliedlängen von 80, 100, 125 und 150 Millimeter. Darüber hinaus werden die Lineartaktsysteme mit einem SPS-Schnittstellenbaustein ausgeliefert, um die Integrations- und Inbetriebnahmezeit auf ein Minimum zu reduzieren. „Der Vorteil für unsere Kunden liegt auf der Hand: Mit einem schneller taktenden Linearsystem können sie die Auslastung ihrer Montage- und Verpackungslinien steigern sowie die Prozesse effizienter gestalten“, fasst Schlüter zusammen.

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