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Antriebe - Immer die passende Antriebstechnik zu finden, stellt vor allem kleinere Sondermaschinenbauer vor große Probleme. Entweder sind die günstigen Standardmaschinen mit der Produktion überfordert oder Speziallösungen übersteigen das Budget.

08. Mai 2006

Die Emilia-Romagna ist längst bekannt für ihre Spezialitäten wie Essig, Schinken und natürlich schnelle Autos. Aber auch für alle Sondermaschinenbauer ist die norditalienische Region eine delikate Adresse. Denn dort ist auch der Spezial- und Industriegetriebehersteller Bonfiglioli beheimatet. Zwar bieten die Italiener auch ›nur‹ ein Standardgetriebe an. Dahinter verbirgt sich allerdings ein zweistufiges Kegelstirnradgetriebe mit einem maximalen Drehmoment von 150 Newtonmetern und einer Federnutabtriebswelle. Der mechanische Vorteil des Aufsteckgetriebes wird aber zusätzlich durch die Möglichkeit unterstützt, das Getriebe je nach Maschinenausführung um 90 Grad gedreht anzubringen. Die Tischgeräte sind jeweils mit waagerecht montiertem Getriebemotor ausgerüstet, bei den Standgeräten werden die Getriebemotoren senkrecht stehend angebracht. Bei letzteren bringt dies den Vorteil des schlanken und dadurch platzsparenden Aufbaus, der so genannten Beispritz­extrudereinheit. Der hilft auch bei der Zusammenstellung von Coextrusionsanlagen. Der schlanke mechanische Aufbau erlaubt beispielsweise eine sehr enge ringförmige Anordnung der Extruder, die gewährleistet, dass zum Beispiel die extrudierte Schmelze nur sehr kurze Wege zum Werkzeug hat. Außerdem kann die Anlage beliebig erweitert werden.

Das Besondere für das Spezielle

Für Nischen-Unternehmen, wie der Labor- und Pilotanlagenhersteller Dr. Collin GmbH aus Ebersberg bei München, ein entscheidendes Kriterium sich für die flotten Italiener zu entscheiden. Denn mit der neuen Produktlinie Teach-Line bieten die Oberbayern eine speziell für den Lehrbetrieb entwickelte Produktfamilie an, deren besondere Eigenschaft es ist, mittels möglichst geringen Rohmaterialmengen Prozesse und Ergebnisse der Kunststoffverarbeitung deutlich zu machen. So können mit Teach-Line schon ab 100 Gramm Kunststoff pro Stunde nach verschiedenen Verfahren Halbzeuge wie Farbgranulat, Blas- oder Flachfolie oder Rohre hergestellt werden, während die übliche Produktionsanlagen Kapazitäten zwischen 50 Kilogramm und zwei Tonnen pro Stunde haben. Die Maschinen dienen in Lehre und Forschung in erster Linie zur Herstellung von Kunststoffmustern, sie werden aber auch in Produktionsunternehmen bei der Qualitätskontrolle eingesetzt. Dort die volumenorientierten Produktionsmaschinen für Qualitätschecks und Prototypenproduktion einzusetzen, ist aufgrund der Rüstzeiten und insbesondere wegen der Produktions-Ausfallzeiten viel zu kostenintensiv. Teach-Line besteht aus mehreren Maschinen mit unterschiedlichen Ausstattungsvarianten. Ihren Anfang nimmt das Maschinenprogramm jedoch immer mit einem Extruder, der in drei Varianten angeboten wird. Zwei Extruder werden als Tischmodelle E16T und E20T direkt auf den Steuerungskasten montiert. Der Einschneckenextruder hat sich als das Standardgerät für die kontinuierliche Plastifizierung von Polymeren etabliert, und in seiner konkreten Ausführung ist er auch bei Dr. Collin ein Standardmodul. »Wir entwickelten eine kompakte Konstruktion, die variabel zu montieren ist,“ beschreibt Ansgar Kaschner, Konstruktionsleiter in Ebersberg, die realisierten Vorgaben. »Mit der auf einer Konsole aufgebauten Variante E20TH, bei der man den Extruder in nahezu allen Dimensionen verstellen kann, gelingt selbst der Aufbau von Coextrusionsanlagen mit bis zu sieben Schichten!«, so Kaschner weiter.

Vorteil Flexibilität

Als Antrieb fungiert bei den Teach-Line-Extrudern ein Kegelstirnrad-Getriebemotor von Bonfiglioli, der in seiner Ausführung der Flexibilität des Maschinenaufbaus entspricht. Diese neuen Extruder decken den unteren Ausstoßbereich ab mit Schneckendurchmessern von 16 und 20 Millimetern. Größere Extruder, mit 25, 30 und 45 Millimeter Schneckendurchmesser, werden als Grundmaschinen für Standardprüfungen eingesetzt. Jeweils ausgerüstet mit einer neuen Generation von Mikroprozessorsteuerungen, lassen sich alle Parameter schnell und individuell einstellen, wie etwa die exakte Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke im Drehzahlband von 18 bis 200 Umdrehungen pro Minute. Umgesetzt werden die Vorgaben durch AC-Antriebe. »Ein absolut unterbrechungsfreies, volles und konstantes Drehmoment über den gesamten Regelbereich unserer Extruder muss sicher gewährleistet sein«, so Ansgar Kaschner. »Ungeplante Veränderung während des Prozesses wären für die Qualität des Endprodukts fatal!« Denn der Extrudereinheit können verschiedene Produktionsmaschinen angeschlossen werden, wie etwa ein Blasfolienabzug zur Herstellung von Blasfolien aus allen handelsüblichen Polymeren oder eine Schlauchkalibriereinheit, die wiederum selbst um einen Schlauchabzug ergänzt werden kann. Deren vielfältige Einstellmöglichkeiten erlauben die Produktion ganz unterschiedlicher Schlaucharten und -stärken. Am Beginn des Prozesses steht allerdings immer der Antrieb des Extruders.

Michael Koch

Erschienen in Ausgabe: 03/2006