Baumüller: Direktantriebstechnik für präzise und leistungsfähige Blasformmaschine

08.09.2020

Das abgestimmte Zusammenspiel von Regler und Motor sorgt für präzise Wanddicken, exakte Maße und Reproduzierbarkeit. (Foto: Baumüller)

Das abgestimmte Zusammenspiel von Regler und Motor sorgt für präzise Wanddicken, exakte Maße und Reproduzierbarkeit. (Foto: Baumüller)

Hochgenaue kundenspezifische Lösungen von Bemaco Engineering, Langenberg, sorgen für eine präzise, schnelle und reproduzierbare Produktion von Hohlkörpern aus Kunststoff. Die neueste Entwicklung, eine kontinuierliche Multilayer-Blasformanlage mit vollelektrischer Schließeinheit entspricht den Anforderungen der Automobilbranche.

Bemaco Engineering fertigt Coexanlagen und modernisiert gebrauchte Maschinen. Das Unternehmen stellt seit 2014 hochpräzise Kunststoffblasformmaschinen zur Fertigung von Kraftstofftanks (KKB) oder Einfüllrohren her. Mit ihren Maschinen werden unterschiedliche Kraftstofftanks auf reproduzierbare und präzise Weise gefertigt.

Mit den High-Torque-Motoren DST2-200 lassen sich hohe Drehmomente und eine präzise Drehzahlregelung realisieren. (Foto: Baumüller)

Mit den High-Torque-Motoren DST2-200 lassen sich hohe Drehmomente und eine präzise Drehzahlregelung realisieren. (Foto: Baumüller)

Die kontinuierliche Multilayer-Blasformanlage mit einer Schließkraft von 1.500 kN wurde speziell für einen Kunden entwickelt, der damit Hohlkörper für Kunststofftanks mit einem Fassungsvermögen von 45 Litern fertigt. Diese werden in Autos, die mit Benzin fahren, eingebaut. Die Anforderungen des Kunden sind, da es sich um den Bereich Automotive handelt, sehr hoch: Die Tanks müssen eine präzise Wanddickenstärke, exakte Maße und eine hohe Reproduzierbarkeit aufweisen. Zudem darf nur eine geringe Menge an Ausschuss produziert werden. Die Wiederholgenauigkeit und auch die Qualität sind damit wichtige Faktoren, die diese Maschine zu einer anspruchsvollen Anlage machen. „Der eine Tank muss exakt aussehen wie jeder andere“, betont Geschäftsführer Jörg Johannpaschedag. Sein Unternehmen Bemaco Engineering setzt hier sowohl bei der Extrusions- als auch bei der Schließeinheit auf ein Antriebskonzept von Baumüller, Nürnberg. Dieses besteht aus DST2-200 High-Torque-Motoren und Servoantrieben vom Typ b maXX 5500.

Funktionsweise der Coexanlage

Die Maschine funktioniert nach folgendem Prinzip: Kunststoffgranulat wird mit einem Extruder im 200-Grad-Bereich aufgeschmolzen. Hier ist das Zusammenspiel aus Druck und Temperatur im Extruder entscheidend: „Es werden hohe Drehmomente und eine präzise Drehzahlregelung benötigt, um das Granulat aufzuschmelzen“, erklärt Jörg Johannpaschedag. Im nächsten Schritt wird die heiße, zähflüssige Masse zu einem Kunststoffschlauch extrudiert, der von der Blasform übernommen und durch Druckluft aufgeblasen und somit ausgeformt wird. Dieser Vorgang wird in der vollelektrischen Schließeinheit ausgeführt.

Vorteile durch den Verzicht auf Hydraulik

Die vollelektrische Schließeinheit ermöglicht einen schnelleren Schließkraftaufbau und verbessert die Verfahrgeschwindigkeit erheblich. (Foto: Baumüller)

Die vollelektrische Schließeinheit ermöglicht einen schnelleren Schließkraftaufbau und verbessert die Verfahrgeschwindigkeit erheblich. (Foto: Baumüller)

Durch den Verzicht auf die Hydraulik ergeben sich zahlreiche Vorteile: Es gibt eine geringere Anzahl an Verschleißteilen, da die Schläuche, Riemen und auch das Getriebe entfallen. Zudem lässt sich Energie einsparen und auch der Geräuschpegel verringert sich. „Der Hauptvorteil liegt hier am schnelleren Schließkraftaufbau und den schnelleren Verfahrgeschwindigkeiten. Zudem läuft die elektrische Schließanlage wie ein Uhrwerk. Insgesamt gesehen, ist die Einheit materialschonender und energieeffizienter“, so Jörg Johannpaschedag weiter.

Die vollelektrische Schließeinheit fährt sehr schnell zu. Doch beim Verschweißen der Naht ist Vorsicht geboten. Daher werden die letzten Zentimeter langsam gefahren, sodass eine gleichmäßige Schweißnaht entsteht. Für das Verschweißen und den Druckaufbau werden ein hohes Drehmoment und enorme Zuhaltekräfte benötigt. Dies ist für die Reproduzierbarkeit und die Produktqualität entscheidend. Die High-Torque-Motoren DST2-200 sind aufgrund ihrer präzisen Regeldynamik dafür gut geeignet.

Multilayer-Verfahren sorgt für hohe Dichtigkeit

Die wassergekühlten Monoeinheiten b maXX 5500 sind kompakt, platzsparend und leistungsstark. (Foto: Baumüller)

Die wassergekühlten Monoeinheiten b maXX 5500 sind kompakt, platzsparend und leistungsstark. (Foto: Baumüller)

Vom Markt wird seit den 90er Jahren ein Multilayer-Verfahren gefordert, um die Dichtigkeit des Kunststofftanks zu verbessern. Die Coextrusion ermöglicht es, einen Hohlkörper mit mehrschichtigem Wandaufbau herzustellen. Das Granulat wird daher in mehreren Extrudern aufgeschmolzen, im Blaskopf zusammengeführt und als mehrschichtiger Schlauch extrudiert. Bei Bemaco werden hier sechs Schichten übereinander angeordnet. Zwischen Tragschicht und Diffusionssperre wird eine Haftvermittlerschicht, also eine Art Klebeschicht, angeordnet. Das Aufblasen und Formen erfolgt wie bereits beschrieben.

Kompakte Antriebstechnik

Bei der Entwicklung der neuen Coextrusionsanlage arbeitete Bemaco Engineering mit Baumüller als kompetenten Partner zusammen. Ausschlaggebend für Baumüller waren neben den platzsparenden, kompakten, wassergekühlten Komponenten auch das Entwicklungs-Know-how und die hohen Drehmomente, die mit den Baumüller-Torquemotoren aus dem Stillstand heraus erzeugt werden können.

Jörg Johannpaschedag: „Es werden hohe Drehmomente und eine präzise Drehzahlregelung benötigt, um das Granulat aufzuschmelzen.“

Jörg Johannpaschedag: „Es werden hohe Drehmomente und eine präzise Drehzahlregelung benötigt, um das Granulat aufzuschmelzen.“

Jörg Johannpaschedag, Geschäftsführer Bemaco Engineering: „Baumüller unterstützt uns seit 2014. Es ging damals um einen Partner für Extruderantriebe. Wir haben Antriebe gesucht, bei denen wir auf das Getriebe verzichten können und da kam dann Baumüller mit seinen High-Torque-Motoren ins Spiel.“

Durch das abgestimmte Zusammenspiel von Regler und Motor konnte der Schließkraftaufbau verbessert und die Verfahrgeschwindigkeit erhöht werden. Die Baumüller Servoumrichter b maXX 5500 als Monoeinheiten steuern die Antriebe der Maschine. Gemeinsam mit Bemaco Engineering hat Baumüller die Antriebe dimensioniert und bei der Erstinbetriebnahme der Maschine unterstützt.

www.baumueller.com
www.bemaco-engineering.com

© Kunststoff-Profi Verlag GmbH & Co. KG, Bad Homburg

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