i-mold: Reinraumfertigung - Systemkomponenten mit servoelektrischem Antrieb

In Achtfach-Spritzgießwerkzeugen hat sich die vollintegrierte Ausschraubeinheit „Multi“ (links) beim Ausschrauben der Gewinde von Verschlussdeckeln bewährt; bei den einbaufertigen Servo-Systemkomponenten dient die zugehörige Servo-Komplettsteuerung SKS (rechts) zum raschen Einstellen sowie zur Betriebsüberwachung und Dokumentation - (Bild: i-mold, Michelstadt im Odenwald).

Die von der i-mold GmbH & Co. KG, Michelstadt im Odenwald, entwickelten Systemkomponenten für Ausschraubeinheiten mit servoelektrischem Antrieb haben sich laut Anbieter beim Herstellen von medizintechnischen Artikeln bewährt. Sie dienen demnach in Spritzgießwerkzeugen mit acht Kavitäten zum Entformen der Innengewinde von Verschlussdeckeln; eingesetzt werden pro Werkzeug zwei Einheiten der vollintegrierten Ausführung „Multi“ mit je vier Gewindekernen. Die neuen, erst vor kurzem vorgestellten Ausschraubeinheiten sind demnach für den Betrieb unter Reinraumbedingungen hervorragend geeignet: Erstens seien sie wegen des Elektroantriebs öl- und leckagefrei, zweitens sollen sie wegen der besonderen Lagerung der Stirnräder und Gewindekerne praktisch abriebfrei arbeiten – weil die Gewindekerne über ein Keilwellenprofil mit den antreibenden Stirnrädern verschieblich verbunden sind, wirken keine Radialkräfte aus dem Antrieb auf die Gewindekerne. Zusätzlich zeichnen sich die Ausschraubeinheiten den weiteren Angaben zufolge durch präzise, wiederholgenaue Bewegungsabläufe und eine Reproduzierbarkeit der Endposition auf hundertstel Millimeter aus – beides sei gerade bei medizintechnischen Präzisionsteilen unverzichtbar. Über die Reinraumtauglichkeit der Ausschraubeinheiten werden weitere Vorteile genannt:

• Durch den servoelektrischen Antrieb sind sie sehr kompakt aufgebaut, deswegen sollen sie sich insbesondere für Multikavitätenwerkzeuge mit beschränktem Einbauraum eignen.

• Sie können bei Bedarf hohe Kräfte von bis zu 200 Nm je Gewindekern aufbringen.

• Eine Temperierung bis 180 °C ist möglich, so dass sie auch in Werkzeugen für Hochtemperatur-Kunststoffe wie PEEK einsetzbar sind.

• Das Werkzeug besitzt keine überstehenden Teile, sein Aufbau bleibt einfach, die Ausschraubeinheiten lassen sich einfach montieren und sie sind für Wartung und Instandhaltung gut zugänglich.

Der standardisierte Aufbau mache die Ausschraubeinheiten besonders kostengünstig; er umfasst den Servomotor, einen wartungsfreien Zahnriemenantrieb für die Ritzelwelle zum Antrieb der Stirnräder sowie die Leitgewindehülsen und die darin geführten Gewindekerne. Die Gewindekerne sowie Gewindesteigung und Höhe der Leitgewindehülsen werden nach Kundenvorgabe bzw. entsprechend den werkzeugtechnischen Bedingungen angefertigt.

Für die Anwendung ebenso wichtig wie die mechanische Zuverlässigkeit der Ausschraubeinheiten sei die problemlose Bedienung mit der speziell entwickelten Servo-Komplettsteuerung SKS. Sie soll mit ihrem Touchscreen-Bedienfeld eine einfache Einstellung und Bedienung der Ausschraubeinheit ermöglichen. Über passwortgeschützte Benutzerebenen ist die SKS individuell konfigurierbar und es lassen sich auch komplexe Abläufe von Dreh- und Linearbewegungen programmieren. Ferner erlaubt es die Steuerungssoftware, Drehmomentgrenzen zu überwachen und so eine sich anbahnende Störung zu erkennen, bevor Ausschussteile produziert werden oder ein Werkzeugschaden eintritt. Die LED-Leuchten an der Frontseite zeigen den aktuellen Betriebszustand der Servo-Komplettsteuerung auf einen Blick an.

Die Ausschraubeinheiten sind unter der Bezeichnung „servomold“ in sechs Baugrößen und in unterschiedlichen standardisierten und anwendungsspezifisch optimierten Ausführungen erhältlich. Stets erlaube die neuartige Bauweise den einfachen Austausch von Gewindekern und Leithülse ohne Demontage der Ausschraubeinheit und damit die universelle Verwendung bei unterschiedlichen Gewindegrößen und Anwendungen sowie bei der Umrüstung bestehender Ausschraubwerkzeuge auf eine Reinraum-taugliche Ausführung. Bei der besonders Platz sparenden Ausführung „Multi“ sind die Gewindekerne in einem 4-fach Raster angeordnet. Durch mehrfachen Einsatz der 4-fach Gruppe lässt sich die Kavitätenzahl im Werkzeug fast beliebig erweitern. Bei der kleinsten Baugröße SAM030 beträgt der Achsabstand nur 30 mm (160 mm bei der größten Ausführung SAM160). Der Servomotor ist seitlich angeflanscht, so dass er die Werkzeug-Einbauhöhe nicht vergrößert.

Neu im Programm sind Linearzylinder mit Servoantrieb. Damit lässt sich laut Anbieter auch bei bestehenden Werkzeugen ein Hydraulikzylinder einfach durch eine Reinraum-taugliche Variante ersetzen. Sie bieten Verfahrwege bis 750 mm bei Kräften bis zu 16 kN und Geschwindigkeiten bis zu 400 mm/s. Auch zum Umrüsten von Hydromotor-Werkzeugen gibt es servoelektrische Alternativen die, wie die Linearzylinder, mit Hilfe der Servo-Komplettsteuerung SKS einfach zu bedienen sein sollen.

Weitere Informationen: www.i-mold.de

i-Mold GmbH & Co.KG, Michelstadt

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