Distanzkupplungen – Hohe Geschwindigkeit bei hoher Zuverlässigkeit
Old but Gold – Composite Disc Kupplungen in Trennwandeinlegesystemen immer noch „State-of-the-art“!
Wir kramen in unserem Archiv und präsentieren eine Anwendung aus dem Jahre 2009, die immer noch beeindruckende Performance vorweisen kann!
Das 2009 von Wayne Automation Corporation eingeführte Trennwandeinlegesysteme SF-400 verfährt mit einem Zyklus pro Sekunde und einem vertikalen Verfahrweg von ca. 950 mm. Für jeden Aufwärts- und Abwärtszyklus werden Vollfaser- und Wellpappentrennwände präzise in die entsprechenden Kartons eingelegt, welche Flaschen und Kunststoffbehälter für den Versand enthalten.
Die robusten und innovativen Composite Disc Kupplungen (CD) kombiniert mit Servomotoren ermöglichen hohe Arbeitsgeschwindigkeiten unter dem Aspekt hoher Wiederholgenauigkeit im kontinuierlichen Betrieb. Auftretende Vibrationen und Schwingungen werden kompensiert und bieten einen gleichbleibend hohe Einschub-Positioniergenauigkeit.
Wayne Automation Corporation ist als führender Anbieter von Trennwandeinlegemaschinen für die Glas- und Kunststoffbehälterindustrie weltweit bekannt. Schon 2009 warb Wayne Automation Corp. für seine Kartonaufrichter mit einem maximalen Materialverlust von < 0,125 Prozent und einem Wirkungsgrad von >99 Prozent. Aufgrund dieser Reputation ist das Unternehmen bestrebt, seine Antriebsysteme mit Bauteilen auszulegen, die sich durch eine hohe Funktionssicherheit und Leistungsdichte auszeichnen.
Das Antriebssystem für die vertikale Bestückung wird von einem Servomotor angetrieben, der mit einem Planetenuntersetzungsgetriebe verbunden ist. Der Motor überträgt das Drehmoment auf die Einsetzvorrichtung mittels einer Zero-Max CD-Zwischenwellenkupplung, die an den Stirnseiten mit den Getrieben verbunden ist.
Zwei Zahnriemen die mittels eines Servomotors und der Hilfe von CD-Distanzkupplungen synchronisiert werden, verbessern die Einsatzbedingungen unter Berücksichtigung des Starts/Stopp-Zyklus des Einsetzmechanismus.
Statements aus dem Jahre 2009:
„Die Kombination aus periodischen und oszillierenden Bewegungsabläufen bei 1000 min-1 (ca. 950 mm einseitiger Verfahrweg/Sekunde) stellt hohe Anforderungen an den Antriebsstrang des Systems.“
„Drehmomentbelastungen sind ein entscheidender Faktor in dieser Anwendung, mit zyklischen Spitzendrehmomenten um 60 Prozent des Motordrehmoments und vertikalen Lastenhüben von bis zu 890 N.“
„Entscheidend ist ein Kupplungsdesign welches den Anlagenanforderungen (Kräften) gerecht wird und die Positionierung beidseitig am Getriebe ermöglicht, um die Spannung auf beiden Zahnriemen auszugleichen.“
Die Qual der Wahl – die Entscheidung ist gefallen!
„Schließlich fiel die Wahl auf die Zwischenwellenkupplung 6F30-AC aus dem Hause Zero-Max. Aufgrund einzigartiger Leistungsmerkmale und der großen Zuverlässigkeit von CD-Kupplungen wird diese Wellenkupplung in unser Systemdesign integriert.“
Resultierend aus weiteren Entwicklungen und Überlegungen entschied man sich generell auf Servomotoren umzustellen. „Der Einsatz von Servomotoren verspricht einen effizienteren, wartungsarmen und energiesparenden Betrieb gegenüber pneumatischen Zylindern.“
„CD-Kupplungen bilden bei dieser Betrachtung eine wichtige Rolle und tragen wesentlich zu diesen Vorteilen bei.“
Periodische Bewegungsabläufe kontrolliert durch Composite Disc Kupplungen
Highspeed-Geschwindigkeiten bilden einen wichtigen Faktor bei Kartonaufrichter-Systemen, somit kann die Effektivität und der Maschinenoutput gesteigert werden, was mit einer Produktionsleistung (Ausstoß) von bis zu 80 Kartons pro Minute (ja nach Format) unterstrichen wird.
Der Aufbau mit den entsprechenden Anwendungsanforderungen (80 Nm Nennmoment) ist ein genereller Härtetest für die optimale Kupplungswahl. Zwar weisen Composite Disc Kupplungen ähnliche Merkmale auf wie andere Kupplungskonzepte, unterscheiden sich aber in einem entscheidenden Punkt, dem patentierten Scheibenpaket aus Hochleistungsfaserverbundwerkstoff. Bis zum heutigen Tage gibt es weltweit kein vergleichbares Kupplungskonzept!
Das Scheibenpaket einer CD-Kupplung überträgt ein vergleichbares Drehmoment zu klassischen Wellenkupplungen, absorbiert jedoch besser Stoßbelastungen und Vibrationen, ohne dass es zu Ermüdungserscheinungen der Kupplung kommt. Schnelle Bewegungsabläufe kombiniert mit hohen Drehmomenten bei Kartonaufrichtern profitieren von diesem Produktfeature. Das patentierte „offene Arm“ – Design ermöglicht den Hochgeschwindigkeitsbetrieb ohne Ermüdungserscheinungen. Periodische Drehmomentbelastungen des Servomotors werden sicher und spielfrei absorbiert und sorgen für einen reibungslosen Betrieb. Das Scheibendesign und die gewählte Kupplungsnabenausführung bieten eine ausgezeichnete Stabilisierung der Zwischenwellenkomponenten. Somit wird eine übermäßige Übertragung von Radialkräften auf angeschlossene Bauteile und Lager berücksichtigt. Präzisionsbearbeitungsprozesse an den Kupplungskomponenten offerieren optimale Voraussetzungen für ein dynamisches Gleichgewicht, resultierend in einem leisen, reibungslosen Betrieb.
Kartonaufrichterserie VCE verwendet Composite Disc Kupplungen im Antriebsstrang
Hohe Arbeitsgeschwindigkeiten sind ein Schlüsselfaktor der Kartonaufrichtsysteme des Modells VCE von Wayne Automation, die Kartonagen aus Wellpappe mit einer Geschwindigkeit von 75 Kartons pro Minute versiegeln und vertikal aus der Maschine entladen. Unabhängig ob Trennwandeinlege- oder Kartonaufrichtsysteme spielt die Bewegungssteuerung eine wichtige Rolle im Gesamtsystem.
Das Aufrichtsystem VCE verwendet Composite Disc Kupplungen, die auf den Getriebewellen installiert sind. Zwei 6F45 Distanzkupplungen übertragen spielfrei die Drehbewegung in horizontaler Einbaulage, ergänzend ist ein weiterer Kupplungsmechanismus ist an der vertikalen Wellenanbindung des Getriebes positioniert. Eine drehmomentbegrenzende Kupplung kombiniert mit einer individuellen CD-Kupplung ermöglichen dem Anwender den Zuführungsmechanismus manuell anzuhalten und wieder zu starten, während die Behälter das System durchlaufen, um den Sammelpackverlauf abzuschließen.
Resümee des Kunden
„Composite Disc Kupplungen bieten unseren Systemen eine hervorragende Leistung und überzeugen mit einer hohen Lebensdauererwartung.“
„Die CD-Kupplungen waren unsere erste Wahl für das neue System und überzeugen durch Ihre Zuverlässigkeit“
Weitere Informationen zu Wayne Automation Verpackungsmaschinen erhalten Sie unter: