Verpackungsveredelung

Zykloidgetriebe bei der Heißprägung

Heißprägen ist ein bewährtes Verfahren, um unter anderem Mascara-Fläschchen mit einzigartigen Glanz- und Spiegeleffekten zu veredeln.
(Bild: ITW CER)

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 und wird deshalb sehr ernst genommen. Kreativität beim Design und hochwertige Verarbeitung sind entscheidende Faktoren bei der Markendifferenzierung und tragen erheblich zum Erfolg oder Misserfolg eines Produkts auf umkämpften Märkten 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 von ITW CER. Die Firma ist in Frankreich beheimatet und spezialisiert auf die Entwicklung innovativer Lösungen. Dafür hat das Unternehmen 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 in Oyonnax, circa 100 km nordöstlich von Lyon, mitten im französischen „Plastics Vallée“ – der Region mit der höchsten Ansiedlungsdichte von Kunststoffunternehmen in Europa.

Heiß geprägt, wirtschaftlich gelöst

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 ermöglichen, 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.“

Präzision auch bei Spitzengeschwindigkeiten

Die Heißprägemaschinen Ultimax-A, Ultimax-F und Ultimax-2M2N gehören laut Hersteller 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 verschiedene Verpackungselemente – 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 Olivier Tessier. „Sie gewährleisten Wiederholbarkeit und Dynamik beim präzisen Positionieren der Verpackungselemente an jeder Maschinenstation, das heißt beim Laden, Kalibrieren, Heißprägen, in der Qualitätskontrolle und beim Auswurf.“

Ihre Positioniergenauigkeit auch bei hohen Zykluszeiten erreichen die Nabtesco-Getriebe durch ihre besondere Bauweise:

  • Die zweistufige Zykloidkonstruktion ermöglicht einen Hystereseverlust von weniger als einer Winkelminute auch bei sehr hohen Drehmomenten (Schockbelastung bis zum Fünffachen des Nenndrehmoments).
  • Die Kraftübertragung erfolgt über Bolzen und Rollen. Das ermöglicht einen mechanischen Wirkungsgrad von über 85 Prozent während der gesamten Lebensdauer.
  • Durch ihr geringes Spiel arbeiten die Nabtesco-Getriebe verschleißarm und sind damit nahezu wartungsfrei.
ITW CER setzt Zykloidgetriebe von Nabtesco in den neuen Heißprägemaschinen des Typs Ultimax als Revolverkopf ein. Sie ermöglichen das schnelle und präzise Positionieren der Werkstücke.
(Bild: ITW CER)

Auf die inneren Werte kommt es an

Mit mehr als acht Millionen ausgelieferten Getrieben weltweit ist Nabtesco laut eigenen Angaben unangefochtener Marktführer im Bereich Robotik. Inzwischen stecken in sechs von zehn Industrierobotern Zykloidgetriebe des japanischen Herstellers mit Europazentrale in Düsseldorf. Doch die präzisen Exzentergetriebe kommen nicht nur in der Robotik zum Einsatz, sondern überall dort, wo es auf exaktes Positionieren und hohe 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 (beispielsweise Ausrichtung von Antennen oder Röntgengeräten) – nicht zuletzt auch aufgrund ihrer zentralen Hohlwelle mit einem Durchmesser bis 138 mm. So ist es beispielsweise möglich, Kabel, Schläuche oder sogar Laserstrahlen quer durch die Achse des Getriebes zu leiten.

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 Olivier Tessier. Die Hohlwelle des RV-C-Getriebes dreht sich konstruktionsbedingt mit der Abtriebsdrehzahl mit und rotiert folglich in derselben Richtung und mit derselben Drehzahl. Aufgrund 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 Olivier Tessier. „Die Getriebe von Nabtesco erfüllen genau diese Anforderungen. Auch die Hohlwelle spielte für uns eine wichtige Rolle.“

Über den Autor
Autorenbild
Daniel Obladen

Head of Sales General Industries, Nabtesco Precision Europe

Über die Firma
Nabtesco Precision Europe GmbH
Düsseldorf
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