Mit dem Thermoform-Verfahren lassen sich Kunststoffverpackungen in großer Stückzahl wirtschaftlich fertigen. Einer der führenden Hersteller dieser Maschinen ist die Illig Maschinenbau GmbH & Co. KG aus Heilbronn. Für den Antrieb zentraler Komponenten seiner Thermoformsysteme setzt das Unternehmen auf Zahnstangengetriebe von LEANTECHNIK.
Ob Obst, Joghurt oder Kekse – im Supermarkt begegnen einem viele Produkte, deren Verpackung im Thermoform-Verfahren hergestellt wurde. Thermoformen ist ein weitverbreiteter Prozess zur Fertigung kunststoffbasierter Verpackungen, denn er hat gegenüber anderen Methoden der Kunststoffbearbeitung zwei große Vorteile: Zum einen sind die Investitionskosten wesentlich niedriger, zum anderen erzielen die Anlagen aufgrund der kurzen Formzyklen eine höhere Ausstoßleistung.
Die Illig Maschinenbau GmbH & Co. KG hat sich auf die Entwicklung und Fertigung von
Thermoform-Anlagen spezialisiert. Mit der Fertigung der Maschinen begann das Unternehmen im Jahr 1956, und bereits vier Jahre später stellte Illig der Öffentlichkeit den weltweit ersten von der Rolle arbeitenden Vakuumformautomaten R 650 vor.
Engagement für nachhaltige Kunststoffverarbeitung
Heute ist Illig einer der führenden Hersteller von Thermoformsystemen weltweit. Die Thermoformer können neben den üblichen Halbzeugen wie Polyethylenterephthalat (PET), Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP) auch Biokunststoffe verarbeiten. Illig setzt sich für eine ressourcenschonende Produktion von Kunststoffverpackungen ein und ist seit kurzem Mitglied der R-Cycle-Community. Dadurch ist das Unternehmen in der Lage, seine Kunden bei der Einführung digitaler Produktpässe zu beraten. In ihnen sind recyclingrelevante Materialeigenschaften gespeichert, sodass bei der Wiederverwertung der Kunststoffverpackungen sortenreine Fraktionen gebildet werden können. Dadurch erhöht sich die Qualität des Rezyclats erheblich.
Zahnstangengetriebe übernehmen zentrale Funktion
In seinen Thermoformsystemen verbaut Illig zahlreiche hochwertige Komponenten – unter anderem Zahnstangengetriebe von LEANTECHNIK. Die Getriebe kommen unter anderem im Druckluftformautomat RDF 85 zum Einsatz, der Trays, Schalen, Deckel, Blister und Kekseinlagen fertigen kann. In der Maschine bewegen die Getriebe den Vorstrecker und den Spannrahmen, die jeweils eine wichtige Aufgabe im Fertigungsprozess übernehmen: Der Spannrahmen klemmt die zu verarbeitende Folie in dem Bereich, in dem die Verformung erfolgen soll. So wird verhindert, dass Material nachfließt und den Formprozess beeinträchtigt. Der Vorstrecker dehnt dann den erwärmten Kunststoff mechanisch vor, bevor die finale Ausformung per Druckluft erfolgt. Auf diese Weise wird die gewünschte Kontur des Tiefziehteils schon grob vordefiniert, darüber hinaus lässt sich so die Wanddickenverteilung des Teils steuern.
Die Anforderungen an die Komponenten sind hoch
Illig setzt beim Antrieb von Vorstrecker und Spannrahmen auf Zahnstangengetriebe von LEANTECHNIK, weil sie die hohen Anforderungen der Anwendung optimal erfüllen. „Die Getriebe garantieren selbst dann einen prozesssicheren Betrieb der Anlage, wenn die angegebenen technischen Daten ausgereizt werden “, berichtet Walter Clauss, Entwicklungsleiter Mechanik und Standardisierung bei Illig. Der Maschinenbauer erwartet von den Zahnstangengetrieben nicht nur eine Lebensdauer von mindestens 20.000 Betriebsstunden sowie kundenfreundliche Wartungsintervalle von 1.000 bis 3.000 Stunden, sondern auch eine flexible Montage.
In jedem Druckluftformautomat RDF 85 sind zwei lean SL 5.3-Getriebe mit gehärteter Zahnstange von LEANTECHNIK verbaut. Die lean SL-Baureihe wurde speziell für einfache synchrone Positionieraufgaben entwickelt, bei denen bereits eine Führung vorhanden ist und keine Querkräfte aufgenommen werden müssen. Lean SL-Zahnstangengetriebe sind in verschiedenen Baugrößen und in drei Varianten erhältlich, können Hubkräfte von 800 bis 25.000 N aufnehmen und erreichen Hubgeschwindigkeiten von bis zu 0,6 m/s. Es gibt die Getriebe in einer Standard-Ausführung, als lean SL doppel mit zwei Zahnstangen für Anwendungen mit Greif-, Schließ- und Zentrierbewegungen und als besonders kompaktes lean SL 5.m für Applikationen mit sehr kleinem Bauraum.
Getriebe müssen sehr leistungsstark sein
Zahnstangengetriebe von LEANTECHNIK sind aber nicht nur Bestandteil des Thermoformsystems RDF 85 – sie leisten auch in der horizontalen Durchfallstanze IC-STAL 90 zuverlässig ihren Dienst. Die prozessgeregelte Stanze wird zum nachträglichen Austrennen verformter Folienbänder eingesetzt, die zuvor von Illig-Rollenautomaten gefertigt wurden. Am sogenannten Ausschieberantrieb der Stanze übernimmt ein Zahnstangengetriebe das Ausschieben der Formteile aus dem Stanzwerkzeug. Durch die Variation der Hublängen werden Produktstapel gebildet. Da die Anlagen mit einer Taktfrequenz von bis zu 165 Hüben pro Minute arbeiten, waren auch die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Getriebe hoch.
Illig wählte für den Ausschieberantrieb ein lifgo 5.1-Zahnstangengetriebe von LEANTECHNIK. Die Getriebe der lifgo-Baureihe verfügen über eine vierfache Rollenführung, die eine Positioniergenauigkeit von ±0,05 mm, eine Wiederholgenauigkeit von +0,02 mm und eine Hubgeschwindigkeit von bis zu 3 m/s ermöglicht. Damit eignen sich die lifgo-Zahnstangengetriebe sehr gut für Handling- und Verpackungssysteme wie die Stanze IC-STAL 90 von Illig, in der ein lifgo 5.1 mit einer Hubkraft von 3.800 N verbaut ist.
Sonderausführungen sind möglich
LEANTECHNIK liefert die Getriebe in verschiedenen Baugrößen mit Hubkräften von 2.000 N bis 25.000 N und bietet auf Wunsch auch maßgeschneiderte Ausführungen für Anwendungen mit besonderen Anforderungen an. Diese Zahnstangengetriebe halten je nach Vorgabe extremen Belastungen stand, werden in individuellen Abmessungen bzw. aus besonderen Materialien gefertigt oder mit speziellen Beschichtungen versehen. Dazu zählt unter anderem die Brünierung, Galvanisierung und Eloxierung der Getriebe, aber auch eine Duralloy-Beschichtung ist möglich.
Die lifgo- und lean SL-Zahnstangengetriebe werden in Modulbauweise gefertigt und lassen sich daher beliebig miteinander kombinieren. Mit den Getrieben kann eine große Bandbreite an Handling- und Positioniersystemen realisiert werden – das Spektrum reicht von einfachen Hub- bis hin zu komplexen Transfer- und Shuttle-Anlagen. Darüber hinaus entwickelt LEANTECHNIK unter dem Namen leanSYSTEMS auch kundenspezifische Komplettsysteme, die sofort in Betrieb genommen werden können.
Entscheidung für LEANTECHNIK war richtig
Illig-Entwicklungsleiter Walter Clauss ist nicht nur mit der Leistungsfähigkeit und Flexibilität der Zahnstangengetriebe sehr zufrieden. Den Konstrukteur überzeugte auch der Service seines Lieferanten: „LEANTECHNIK hat uns bei der Auslegung und der Inbetriebnahme der Getriebe gut unterstützt. Das war wirklich vorbildlich.“
https://www.illig.de/de-de/loesungen/IC-STAL-90
https://www.illig.de/de-de/loesungen/RDF%2085
