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Popp Maschinenbau setzt auf Drehmomentkugelbuchsen von Dr. Tretter

Popp Maschinenbau setzt auf Drehmomentkugelbuchsen von Dr. Tretter

Popp Maschinenbau setzt auf Drehmomentkugelbuchsen von Dr. Tretter

Der Wind hat sich im Maschinenbau gedreht. Denn gefordert sind immer weniger Anlagen von der Stange. Anwender wollen ihre speziellen Anforderungen optimal erfüllt bekommen und das noch zu einem günstigen Preis. Außerdem müssen die Entwicklungen innerhalb weniger Wochen im Einsatz sein. Um in diesem Umfeld wettbewerbsfähig zu bleiben, setzen Spezialisten wie Popp Maschinenbau auf ausgewählte Zulieferer wie Dr. Tretter. Dieser hat nicht nur hochwertige Maschinenelemente im Programm, sondern Lösungen, mit denen Anwender Effizienzsteigerungen erreichen – wie die Drehmomentkugelbuchsen.

Spezialisiert hat sich Popp Maschinenbau auf Sondermaschinen für Papierweiterverarbeitung und -handhabung in Verbindung mit Verpackungstechnik. „Unsere Einzel- und Serienmaschinen verarbeiten Papier und Papierprodukte genau nach den speziellen Anforderungen der Kunden“, beschreibt Helmut Popp, Geschäftsführer der Popp Maschinenbau GmbH. Sie eignen sich zum Vereinzeln, Ausrichten, Falten, Schneiden, Bekleben und Beschriften. Ergänzend bietet der Hersteller Palettierungsanlagen und Umreifungsmaschinen sowie spezielle Zuführsysteme für Print- und Mediaprodukte an, die sich leicht in Verpackungslinien integrieren lassen. „Unsere Entwicklungen sind der Printindustrie nachgelagert“, erklärt Popp. Im Jahr liefere der Unternehmer hierfür etwa fünf bis zehn Maschinen aus. Zu seinen Partnern gehöre u.a. die Heidelberger Druckmaschinen AG, weltweit führender Hersteller von Bogenoffset-Druckmaschinen. Dazu kommen Verpackungsbetriebe, Händler der Papier- und Verpackungstechnik, aber auch Druckereien, Buchbindereien, Letter-Shops, Fotolabore, Behörden, Banken und Versicherungen sowie die Investitions- und Konsumgüterindustrie.

 Ein effizientes Bindeglied

„Bücher, Kekse, Shampoo oder SIM-Karten – unsere Anlagen sind so individuell wie die Produkte, die verpackt werden“, vergleicht Popp. Dazu gehören auch mikrowellengeeignete Verpackungstüten. Als Bindeglied zwischen Papieraufnahme und Verpackungsanlage wurden die Maschinenbauer beauftragt, Pick-&Place-Einheiten zu liefern. Die gepufferten und in einem Warenträger waagrecht gestapelten Papierbögen gelangen zu den Pick-&-Place-Einheiten. Diese nehmen sie über Sauggreifer auf und führen sie zu den jeweiligen Verarbeitungsschritten – wie Leimen oder Falten – und holen sie auch wieder ab. Erst wenn aus den Bögen Verpackungstüten geworden sind, kommen sie in die Verpackungsanlage. „Aus Effizienzgründen erfolgen die Bewegungen der Einheiten aus Aufnehmen, Greifen und Ablegen nicht nur schnell – sondern auch oszillierend“, beschreibt der Geschäftsführer. „Damit können wir kontinuierliche Materialflüsse realisieren – ohne Leerfahrten.“ Um diese oszillierenden Bewegungen effizient umzusetzen, verbaute Popp Maschinenbau die Drehmomentkugelbuchsen von Dr. Tretter. Die rotationssymmetrischen Maschinenelemente sind freitragend und erfordern damit keine Unterkonstruktion. Sie erreichen Drehungen um jeden beliebigen Winkel. Doch sie bieten noch weitere Vorteile.

Drehmomentkugelbuchsen: Kompakt, leicht und belastbar

„Die Vorteile von Drehmomentkugelbuchsen sind recht einfach zu erklären“, erläutert Oliver Gößler, technischer Berater bei Dr. Tretter. Die Führungsnutbahnen auf der Nut- oder der Drehmomentwelle sind konvex geformt und schmiegen sich auf die ebenfalls konvexe Kugel in der Buchse eng an. Bei Belastung und wegen der Schmiegung vergrößert sich die Kontaktfläche. Dadurch lässt die Drehmoment-Kugelbuchse höhere Stoß- und Tragbelastungen sowie Genauigkeiten als herkömmliche Rundführungen zu. „Das erklärt die höhere Belastbarkeit einer Drehmomentkugelbuchse gegenüber der Wellen- oder Rundführung“, sagt Gößler. 

Durch die vier achsparallelen Laufrillen auf der Nutwelle hat die Drehmomentkugelbuchse den weiteren Vorteil, Drehmomente aufnehmen oder übertragen zu können. Konstrukteure bauen damit kompakter, gewichtsoptimierter und präziser als mit einer Rundführung, weil diese entweder eine zweite Rundführung oder eine andere Form der Abstützung benötigt. Das heißt, sie erfüllt die Funktion einer Vielkeilwelle, hat aber die Vorteile wälzgelagerter Führungen.

Alternativ zu dieser Führung ließe sich auch eine Profilschienenführung einsetzen. Es gibt aber einen wichtigen Unterschied: Die Drehmomentkugelbuchse ist rotations-symmetrisch aufgebaut, die Profilschienenführung nicht. Deshalb muss bei der Profilschienenführung die Umgebungskonstruktion über den Wagen montiert werden. Damit baut sie in aller Regel auch größer als die Mutter der Drehmomentkugelbuchse. Zudem übt eine Kraft in Verfahrrichtung immer ein zusätzliches Moment auf die Führung aus, während das bei der Drehmomentkugelbuchse nicht zwangsläufig der Fall ist. Unabhängig von diesen Betrachtungen bleiben die Vorteile aller Wälzführungen auch weiterhin bestehen: kein Stick-Slip-Effekt (Haftgleiteffekt) bei niedrigen Geschwindigkeiten, und durch die eingesetzte Kugelgröße lässt sich das Spiel und die Steifigkeit einstellen. „Mit diesen Bauelementen können wir somit den Schlitten, der auf den Wellen verfährt, kompakt und gewichtsoptimiert bauen“, erläutert Helmut Popp. Sie benötigen zum Beispiel sehr wenige Kabel. Ein großer Vorteil, um schnelle Taktzeiten zu realisieren. „Denn ohne diese Lösung hätten wir einen enormen Aufbau mit Energieführungen und Elektroleitungen mitführen müssen, der erheblich Platz benötigt und Gewicht verursacht“, sagt der Geschäftsführer. Zudem lassen sich Elektroleitungen durch die Drehmomentwelle führen. Auf dem Schlitten müssen weiterhin auch keine Antriebe mitfahren. Damit wird das ganze System schneller, leichter und kompakter. Der Anwender erhält eine preiswerte Lösung und kann kleinere Antriebe einsetzen, weil sie weniger Masse bewegen müssen. Und Anwender können ihren Konstruktions- oder Montageaufwand ebenfalls reduzieren.

Popp Maschinenbau setzt auf Drehmomentkugelbuchsen von Dr. Tretter

Die Aluminiumführungen sind durch ihre Stahleinlagen hoch belastbar, rostbeständig und zugleich rd. 60 % leichter als entsprechende Ausführungen aus reinem Stahl. (Bild: Dr. Tretter)

Alu-Schienenführung: leicht und rostbeständig macht sich bezahlt

Um noch schnellere Taktzeiten zu erreichen, lieferte Dr. Tretter für jede Pick-&-Place-Einheit vier Profilschienenführungen aus Aluminium mit einer Länge von jeweils etwa einem Meter. Diese übernehmen die Hubbewegung. „Im Vergleich zu Ausführungen aus Stahl sind sie nicht nur günstiger, was sich auf den Verkaufspreis niederschlägt“, sagt Popp. „Die Gewichtseinsparung wirkt sich auch positiv auf die gesamte Konstruktion aus.“ Die Aluminiumführungen sind rund 60 % leichter als entsprechende Ausführungen aus reinem Stahl und zugleich rostbeständig. Die eingepressten Niro-Stahleinlagen in der Profilschiene machen sie belastbar und verschleißarm. Sie besitzen zwei Kugelreihen, die über die Profilschiene ablaufen. Dr. Tretter liefert diese serienmäßig befettet im Sinne einer Lebensdauerschmierung, wenn die Randbedingungen eingehalten werden. Das verringert den Wartungsaufwand. „Für schwierige Umgebungsbedingungen oder zum Beispiel höhere Laufleistungen können die Führungswagen mit sogenannten Dichtschmiereinheiten ausgerüstet werden, wodurch auch eine Nachschmiermöglichkeit gegeben ist“, ergänzt Gößler.

www.tretter.de

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Veröffentlicht von

MK Krueger

Ob Industrie 4.0, Predictive Maintenance oder Condition Monitoring: Aktuelle Themen und Trends der Branche aufzugreifen, zu recherchieren und zu vermitteln – das ist es, was mich als Redakteurin der antriebstechnik so begeistert.

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