Die Z-Achse millimetergenau positionieren dank Linearachse

Der Flexodruck gehört zu den wichtigsten Verfahren im Verpackungsdruck, vor allem bei flexiblen Verpackungslösungen wie Folien, Tüten oder Tragetaschen sowie kleineren Stückzahlen und Endlosdruckbildern. Als Druckformträger haben sich Sleeve-Systeme etabliert

Sleeves sind gummierte dünnwandige Hülsen, in die das Druckmotiv mittels CO2-Laser eingraviert wird. Sie werden auf den Formzylinderdorn der Druckmaschine aufgezogen und mithilfe von Druckluft fixiert. Im Vergleich zu kompletten Druckzylindern bietet der Einsatz von Sleeves schnellere Wechsel der Walzenbezüge, kürzere Rüstzeiten sowie eine flexiblere Nutzung der Maschinen, denn verschiedene Sleeve-Ausführungen können auf dem gleichen Formzylinderdorn eingesetzt werden. Zudem erleichtert das geringe Gewicht der Hülsen die Handhabung und den Transport. Ein weiteres Plus: Sleeves werden senkrecht gelagert. Das spart Lagerfläche und -kosten.

Eine sachgemäße und produktionsnahe Lagerung ermöglichen innovative Lösungen wie das Columba-Sleeve-Lager des Unternehmens Bauer aus Schleswig-Holstein. „Die hohe Variantenvielfalt der verschiedenen Aufträge bezüglich Umfang, Breite und anderer technischer Parameter erfordert eine Vielzahl unterschiedlicher Sleeves in der Nähe der Druckmaschinen“, erklärt Geschäftsführer Martin Siebold und ergänzt: „Unser Columba-Sleeve-Lager bietet einen schnellen Zugriff sowie eine professionelle Lagerverwaltung und ist dank seines modularen Aufbaus individuell an die Anforderungen und Gegebenheiten des Kunden vor Ort anpassbar.“ Das hat auch eine Flexo-Druckerei in den USA überzeugt. Für die Lagerung von Flexo-Sleeves mit einer Länge von 1,40 bis 1,78 Metern, einem Durchmesser von 18,3 bis 21,6 Zentimetern sowie einem Gewicht von 13,6 bis 31,8 Kilogramm haben die Schleswig-Holsteiner ein modernes Sleeve-Lagersystem verwirklicht.

Die Ein- und Ausgabe der Sleeves erfolgt über ein Drei-Achs-System. Höchste Präzision ist dabei das A und O. Die Y-Achse, die für die genaue Positionierung der Z-Achse verantwortlich ist, hat Bauer mit einer Linearachse aus dem Hause Rollon ausgestattet. „Wir haben schon seit längerer Zeit Rollon-Produkte im Einsatz und wussten dadurch, dass Rollon eine sehr gute Basis und das Know-how besitzt, uns die optimale Lösung für dieses Projekt zu bieten“, so Siebold. Als Spezialist für lineare Bewegungssysteme kennt Rollon die Anforderungen im Maschinen- und Anlagenbau genau und liefert modulare Automationskomponenten sowie das erforderliche Anwendungs-Know-how für den Aufbau von Mehrachssystemen in Pick-and-Place-Anwendungen aus einer Hand.

Für die Y-Achse des Sleeve-Lagers für die US-amerikanische Druckerei war ein fettfreies System mit einem Hub von 7000 Millimetern, einer Gesamtlänge von 8200 Millimetern sowie einer Belastung von 300 Kilogramm gefordert. Wegen dieser Anforderungen wählte der Lineartechnikspezialist eine Kombination der Produktfamilien Tecline und Speedy Rail aus der Actuator Line.

„Die Speedy Rail muss weder gewartet noch geschmiert werden, allerdings sind die Profile maximal 250 Millimeter breit. Das hätte im konkreten Anwendungsfall aufgrund der großen Lasten sowie der enormen Spannweite zu einer zu großen Durchbiegung geführt“, erklärt Frank Thomas, Verkaufsleiter Linearachsen/Systeme bei Rollon. Hier kam dem Lineartechnikspezialisten sein umfangreicher Komponentenbaukasten zugute. Als Lauffläche für die Speedy Rail-Rollen dient nun ein 360 Millimeter breites Solyda-Profil. Die prismatischen Führungen aus selbsttragendem Aluminium wurden speziell zur Konstruktion steifer und leichter Strukturen geschaffen und garantieren hohe Dynamiken sowie eine hohe Belastbarkeit. Selbst große Lasten lassen sich so hochpräzise und leise handhaben. „Mit Abmaßen von 360 x 200 Millimetern ist Solyda unser größtes Portalprofil“, so Thomas. „Wir nutzen es sowohl für die Tecline PAR/PAS360, wie beim Sleeve-Lagersystem von Bauer, als auch für die Modline TCR/TCS360 sowie unsere größte Roboter-Verfahrachse SEV360-2.“

Die lange Querachse (Y) hängt komplett über den Produkten. Wichtig ist, dass kein Fett auf die Sleeves tropft. Hier kommt der große Vorteil der wartungsfreien Speedy Rail-Läufer zum Tragen. Da zugunsten einer höheren Belastbarkeit und besseren Tragfähigkeit das Solyda-Profil verwendet wurde, schützt eine Abtropfvorrichtung unterhalb der kompakteren Z-Achse die wichtigen Flexo-Sleeves. Mit einem Greifer werden die Hülsen aus dem Lagersystem herausgeholt sowie wieder hineingesetzt. Die Tecline-Achsen verfügen über eine Wiederholgenauigkeit von ±0,05 und bringen damit die notwendige Präzision für die millimetergenaue Positionierung mit. Die Kraftübertragung erfolgt über eine schrägverzahnte, gehärtete Zahnstange mit geschliffenen Zähnen – ideal zum Überbrücken langer Hübe sowie für den Einsatz in verschmutzten Arbeitsumgebungen. Die Verzahnung gestattet hohe Lastzahlen und sorgt für eine sanfte Linearbewegung. Auf Kundenwunsch hat Rollon die Achse so vorbereitet, dass Bauer das Getriebe mit einfachen Mitteln selber montieren konnte. Zum Lieferumfang gehörten außerdem Energieketten mit Rinne sowie entsprechende Adaptionen zur Anbindung an die X-Achsen.

„Wir haben uns bei der Firma Rollon sehr gut aufgehoben gefühlt. Das Gesamtpaket bestehend aus kompetenter Beratung, Lieferservice sowie erstklassiger Qualität made in Germany hat einfach gestimmt“, resümiert Siebold. „Besonders gefallen hat uns auch, dass nach Beendigung des Projekts ein Nachgespräch stattgefunden hat.“ Seit über anderthalb Jahren ist das Sleeve-Lagersystem inzwischen bei der Druckerei in den USA im Einsatz und läuft seitdem reibungslos. „Sollte es noch einmal zu einem ähnlichen Projekt kommen, werden wir wohl alle Achsen von Rollon beziehen“, ist sich Siebold sicher. Als Betrieb im Sondermaschinenbau geht Bauer auf kundenspezifische Wünsche ein – genau wie Rollon. „Mit seinem Know-how, seiner Erfahrung sowie seinem modularen Portfolio wird Rollon daher auch zukünftig eine aktive Rolle bei uns spielen“, sagt Siebold.