Wie Servomotoren helfen, Produktionsanlagen flexibel zu gestalten

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Servoantriebssystem überzeugt durch hohe Dosiergenauigkeit

Die Produktion der Spülmittel-Pads in kurzen Zügen: In der Vorheizstation wird eine zugeführte Folie erwärmt und per Vakuum in die Kavitäten von Produktionsplatten, die durch die Maschine getaktet werden, angesaugt. Nach einer ersten Pulverdosierung folgen die Liquidstationen, in denen jeweils 20 parallel montierte Kleinservoantriebssysteme als Dosierschneckenantriebe zum Einsatz kommen. Nachdem an Liquidstation 3 eine weitere Komponente zudosiert wurde, wird die Oberfolie zugeführt und die Pads in der Siegelstation verschlossen. Danach wird die Pad-Matte in der Produktionsplatte in Längs- und Querrichtung geschnitten und die einzelnen Pads durch Vakuum-Greifer aus den Kavitäten entnommen.

Das Kleinservoantriebssystem in der Produktformungsmaschine von Harro Höfliger überzeugt in diesem Prozess nicht nur durch seine kompakte, platz- und gewichtssparende Baugröße und die Eignung für höher viskose Medien, sondern auch durch die hohe Dosiergenauigkeit – und durch die Möglichkeit, die Präzision auch getrennt für jede einzelne Dosierschnecke regelungstechnisch zu optimieren. So kann das Austragsverhalten an verschiedene Medienviskositäten angepasst werden. „Wir haben im Servoregler beispielsweise eine kurze Rückdrehung der Schnecke programmiert, so dass ein eventuell sich bildender Produktfaden zwischen Austragsöffnung und Kavität automatisch reißt“, erklärt Hubert Rypalla. „Dadurch wird gleichzeitig eine Überdosierung pro Pad und eine Verunreinigung der späteren Versiegelungsfläche vermieden.“ Unterschiedliche Austragsmengen und Toleranzen einzelner Dosierschnecken können so prozesstechnisch ebenso kompensiert werden wie unterschiedliche Medieneigenschaften. „Der Anwender kann dank der Kleinantriebssysteme sogar verschiedene Produkte auf der Anlage fahren“, so Hubert Rypalla.

Basis für Zusammenarbeit geschaffen

Seit dem ersten gemeinsamen Pionier-Projekt hat Harro Höfliger mittlerweile eine ganze Reihe von Produktformungsmaschinen mit den Kleinservoantriebssystemen von Wittenstein Cyber Motor ausgestattet. Die Verfügbarkeit von Motor und Regler aus einer Hand gewährleistet jederzeit technisch optimale Lösungen ohne Schnittstellenrisiken – und das auch in anderen Applikationen, unter anderem bei der Pulverdosierung oder als Antriebslösung zum Aufschrauben von Verschlusskappen. Unabhängig vom jeweiligen Einsatzfall und Aufstellungsort der Maschine können sich der Maschinenbauer wie auch seine Endkunden auf globalen Support durch das Servicenetz von Wittenstein verlassen – wie kürzlich erfolgreich in den USA praktiziert. Darüber hinaus bietet der integrierte Webserver im Kleinantriebsverstärker die Möglichkeit, für Ferndiagnose und Service direkt auf die Kleinservoantriebssysteme zuzugreifen und so die Maschinenverfügbarkeit hoch zu halten.

Antriebstechnische Komplettlösung

Die Kleinservomotoren mit integriertem Getriebe der Familie Cyber Dynamic Line stehen in den vier Baugrößen 17 mm, 22 mm, 32 mm und 40 mm und in Leistungsbereichen zwischen 32 W und 345 W zur Verfügung. Bereits die Basisversionen bieten ein reinigungsfreundliches Edelstahl-Gehäuse. Varianten im Inox- und im Hygiene-Design überzeugen zusätzlich durch Materialbeständigkeit und Dichtigkeit gegenüber Abfüll- und Reinigungsmedien. Durch ihr geringes Gewicht – die von Harro Höfliger gewählte Baugröße d40 in zweistufiger Ausführung wiegt etwa 800 g – eignen sich die Kleinservomotoren zudem für die Integration in bewegte Maschinenstrukturen: Zum einen vermindern sie die erforderliche kinetische Energie; zum anderen ermöglichen sie eine höhere Dynamik beim Bewegen der Portal-Dosierstationen der Produktformungsmaschine, da weniger Masse beschleunigt und gebremst werden muss.

Der andere Baustein der antriebstechnischen Komplettlösung ist der Kleinantriebsverstärker Simco Drive – entweder als Schaltschrankvariante in IP20 oder als dezentrale Variante mit Schutzart IP65. Mit seiner sehr hochauflösenden Stromregelung und einer schnellen Strommessung bietet der Servoregler höchste Dynamik und Präzision für unterschiedlichste Anwendungen. Die verfügbaren Feldbusschnittstellen Canopen, Ethercat, Profinet RT/IRT, Ethernet/IP, Sercos III und TCP/IP sowie RS232 erlauben die Integration in alle gängigen Steuerungswelten. Die grafische Benutzerschnittstelle MotionGUI des Simco Drive sorgt für die intuitive Führung bei der Inbetriebnahme, der Diagnose sowie im Servicefall. Dadurch können ein Condition Monitoring wie auch Integrations- und Wartungsarbeiten sehr effizient und zeitsparend durchgeführt werden – bei Bedarf auch über den integrierten Webserver.

Dieser Beitrag erschien zuerst auf unserem Partnerportal www.konstruktionspraxis.de

Wittenstein auf der SPS 2019: Halle 4, Stand 221

* Carolin Ank ist Produktmanagerin, Jörg Mückeley ist Vertriebsingenieur bei der Wittenstein Cyber Motor GmbH in Igersheim

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