Präzise heißprägen mit Highspeed

ITW CER setzt in seinen Heißprägemaschinen Antriebslösungen von Nabtesco ein. So auch im Hochgeschwindigkeitssystem Ultimax. Dort arbeiten Zykloidgetriebe.

In der aktuellen Generation der Heißpräge-Hochgeschwindigkeitssysteme Ultimax von ITW CER arbeiten Zykloidgetriebe von Nabtesco. Die kleinen Helfer können mehr, als es den Anschein macht.

In Branchen wie der Kosmetik und Parfümerie, bei Luxusartikeln, aber auch bei Handys und anderen Elektronikprodukten hat die Verpackung einen hohen Anteil an der Attraktivität des Produkts. Kreativität beim Design und hochwertige Verarbeitung sind entscheidende Faktoren bei der Markendifferenzierung und tragen erheblich zum Erfolg oder Misserfolg eines Produkts auf dem Markt bei. Doch wie kommen die Farben auf die Verpackung? Wie geht man mit hochwertigen Materialien um? Wie werden optische Effekte realisiert?

Genau das ist das Know-how des in Frankreich beheimateten Unternehmens ITW CER, das spezialisiert auf die Entwicklung innovativer Lösungen ist. Als Innovationsführer hat man natürlich auch sämtliche Verbrauchsmaterialien im Programm: Folien, Prägestempel, Werkzeug, Zubehör. CER gehört heute zur Sparte Industrial Decorating Solutions (IDS) der international agierenden Unternehmensgruppe ITW. Dieses Unternehmen mit 100-jähriger Tradition hat seinen Sitz im rund 100 km nordöstlich von Lyon gelegenen Oyonnax, mitten im französischen „Plastics Vallée“ – der Region mit der höchsten Ansiedlungsdichte von Kunststoffunternehmen in Europa.

Vom Prinzip her ist das Heißprägen von Kunststoffen und anderen Materialien einfach in der Anwendung und wirtschaftlich in der Umsetzung. Ein Motiv auf einem Prägestempel, zumeist aus Silikon, wird mittels Druck und Wärme auf eine Dekofolie übertragen. Auf diese Weise entstehen einzigartige Glanz- und Spiegeleffekte. Um jedoch die genaue Positionierung des Prägeabdrucks zu gewährleisten, bedarf es hochpräziser Bauteile. Deshalb setzt ITW CER bei der jüngsten Generation seiner Ultimax-Heißprägemaschinen auf die Zykloidgetriebe der RV-C-Serie von Nabtesco. „Diese Getriebe sind besonders drehmomentstark und kompakt“, betont Olivier Tessier, kaufmännischer Geschäftsführer von ITW CER. „Außerdem erlauben sie sehr viel schnellere Taktzyklen als der bisherige Antriebsstrang. Das ist natürlich von Vorteil.“

Die Heißprägemaschinen Ultimax-A, Ultimax-F und Ultimax-2M2N gehören zu den leistungsstärksten am Markt. Sie wurden speziell für die Anforderungen der Kosmetikbranche bei der Verarbeitung runder, zylindrischer und konischer Objekte bei relativ hohen Geschwindigkeiten entwickelt. So können verschiedenste Verpackungselemente – wie beispielsweise Mascara-Fläschchen, Lippenstifthülsen, Cremedosen, aber auch Verschlusskappen und -deckel – bei Taktzeiten von 7.000 bis 8.000 Stück pro Stunde verarbeitet werden. Ein System mit einem Magnetkopf ermöglicht das Auswechseln des Silikonstempels und schafft so Flexibilität.

„Die Getriebe von Nabtesco setzen wir in unseren Heißprägemaschinen als Revolverkopf ein“, erläutert Tessier. „Sie gewährleisten Wiederholbarkeit und Dynamik beim präzisen Positionieren der Verpackungselemente an jeder Maschinenstation, d.h. beim Laden, Kalibrieren, Heißprägen, in der Qualitätskontrolle und beim Auswurf.“
Ihre Positioniergenauigkeit auch bei hohen Zykluszeiten verdanken die Nabtesco-Getriebe ihrer besonderen Bauweise: Die zweistufige Zykloidkonstruktion ermöglicht einen Hystereseverlust von weniger als einer Winkelminute auch bei sehr hohen Drehmomenten (Schockbelastung bis zum 5-Fachen des Nenndrehmoments). Die Kraftübertragung erfolgt über Bolzen und Rollen. Das gewährleistet einen mechanischen Wirkungsgrad von über 85 % während der gesamten Lebensdauer. Aufgrund ihres geringen Spiels arbeiten die Nabtesco-Getriebe zudem verschleißarm und sind damit nahezu wartungsfrei.

Mit mehr als 8 Mio. ausgelieferten Getrieben weltweit ist Nabtesco führend im Bereich Robotik. Inzwischen stecken in sechs von zehn Industrierobotern Zykloidgetriebe des japanischen Herstellers mit Europazentrale in Düsseldorf. Doch die hochpräzisen Exzentergetriebe kommen nicht nur in der Robotik zum Einsatz, sondern werden überall dort geschätzt, wo es auf exaktes Positionieren und absolute Zuverlässigkeit ankommt. Die Getriebe der Serie RV-C, die in den Ultimax-Heißprägemaschinen verbaut sind, haben sich bereits in unzähligen Positionier-, Rast- und Schaltanwendungen bewährt, etwa bei der Ausrichtung von Antennen oder Röntgengeräten – nicht zuletzt auch dank ihrer zentralen Hohlwelle mit einem Durchmesser von bis zu 138 mm. So können beispielsweise Kabel, Schläuche oder sogar Laserstrahlen quer durch die Achse des Getriebes geleitet werden.

Für ITW CER war dies von entscheidender Bedeutung: „Dank der Hohlwelle konnten wir eine weitere Koaxialwelle und mehrere Druckluftschläuche einbauen. Das hat die Konstruktion unseres Revolverkopfes sehr vereinfacht“, erklärt Tessier. Die Hohlwelle des RV-C-Getriebes dreht sich konstruktionsbedingt mit der Abtriebsdrehzahl mit und rotiert folglich in derselben Richtung und mit derselben Drehzahl. Dank dieses Umstands und eines Positionierungssensors an der Hohlwelle ist die absolute Position des Werkstücks bekannt. Große Schrägkugellager nehmen die entstehenden Kippmomente und sonstigen Kräfte auf. Last but not least erleichtert diese Konstruktion auch den Einbau in die Heißprägemaschine.

Präzise, dynamisch und kompakt – diese Eigenschaften haben ITW CER überzeugt. „Wir brauchen Präzision und so wenig Spiel wie möglich – und das bei hoher Geschwindigkeit“, kommentiert Tessier. „Die Getriebe von Nabtesco erfüllen genau diese Anforderungen. Auch die Hohlwelle spielte für uns eine wichtige Rolle.“
Die Kunden von Nabtesco profitieren von zahlreichen Dienstleistungen. Technischer Support und alle erdenklichen Informationen stehen weltweit zur Verfügung. So arbeitet die Nabtesco Precision Europe GmbH bereits seit 2005 mit der französischen Firma Gammatic zusammen. Gammatic ist seit fast 35 Jahren eine feste Größe auf dem Getriebemarkt und weiß, was die Kunden brauchen. Dank seines Know-hows und seiner Erfahrung mit Getrieben gehört das Unternehmen mittlerweile zu den fünf umsatzstärksten Vertriebspartnern von Nabtesco in Europa.

db/Daniel Obladen