Ausschraubeinheit mit türkisfarbenen Verschlussdeckeln

Röchling Medical verwendet servomotorisch gesteuerte Ausschraubeinheiten von Servomold in 8- und 16-fach-Spritzgießwerkzeugen für pharmazeutische Verschlusskappen. (Bild: Servomold)

Ausgangspunkt für die Zusammenarbeit waren einfache Handskizzen mit den gewünschten Abmessungen. Zudem war bereits die Ausschraubeinheit für ein I-fach-Prototypenwerkzeug geliefert. Dieses ähnelte im Aufbau den späteren Serienwerkzeugen und eignete sich aufgrund austauschbarer Gewindekernhülsen und Standkerne für drei verschiedene Schraubkappengrößen.

Werkzeugkonzept, Getriebelayout und der passende Servoantrieb

Aus den damit gemachten Erfahrungen ließen sich direkt die möglichen Systemgrößen sowie der grundsätzliche Aufbau der Ausschraubeinheiten ableiten. Für die Erstellung eines Angebotes wurde auf dieser Basis die zu erwartenden Losbrechmomente bei Ausschraubbeginn berechnet. Dabei wurden Einflussparameter wie die mechanischen, tribologischen und Verarbeitungskennwerte des zu verarbeitenden PP sowie die Geometrie der Kavitäten berücksichtigt. Diese und das gewählte Werkzeugkonzept bildeten die Grundlage für die Bestimmung der benötigten Drehmomente als Basis für das Getriebelayout. Anschließend konnte der geeignete Servoantrieb ausgewählt werden, der aus Servomotor und Planetengetriebe besteht. Letzter Schritt für die Angebotserstellung war die Abstimmung der dazu passenden Komponenten Servoregler und Servosteuerung.

Die Auftragserteilung war der Startschuss für eine intensive Zusammenarbeit zwischen den Konstruktionsteams der beiden Unternehmen. So ließ sich sicherstellen, dass die drei projektierten Spritzgießwerkzeuge nahezu zeitgleich fertiggestellt werden konnten. Nach Freigabe der Konstruktion durch Röchling erfolgte zwei Monate nach dem Erstkontakt die Fertigung der Komponenten. Parallel stimmten die Beteiligten die Schnittstelle zwischen Steuerung und Spritzgießmaschine ab. Aufgrund ihrer langjährigen Erfahrung mit diesen Steuerungen konnte das Unternehmen die Inbetriebnahme selbst durchführen.

System frei von Radialkräften

Die Ausschraubeinheiten 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 durch Dünnringlager abgefangen. Somit haben sie keinen Einfluss auf den Gewindekern, der sich – über ein Keilwellenprofil angetrieben und durch vorgespannte Kugelkäfige optimal konzentrisch geführt – durch eine Messingleitmutter vor und zurück bewegt. Durch diese Ausführung des Ausschraubsystems wird eine hohe Standzeiten erreicht und der Verschleiß minimiert.

Dazu tragen weitere konstruktive Feinheiten bei, wie hochpräzise Getriebebauteile, die mit sehr engen Zahnweitentoleranzen und optimierter Profilkorrektur gefertigt werden. Das Resultat dieser Maßnahmen ist ein hoher Systemwirkungsgrad durch Vermeidung von Reibungen, die neben Drehmomentverlusten schlimmstenfalls zu Schäden an den Gewindekernoberflächen führen könnten. Zudem erhöhen sich die Werkzeuglebensdauer sowie die Konstanz und Reproduzierbarkeit des Prozessablaufs.

Quelle: Servomold

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