Präzisions-Planetengetriebe bringen PET-Preforms in Bestform

Bis zu 81.000 PET-Flaschen können pro Stunde mit einer Streckblasmaschine der Krones Baureihe Contiform 3 produziert werden. Dies erfordert höchste Präzision und Dynamik beim Übergeben und Positionieren der Preforms und der fertigen Flaschen durch die Transfersterne der Maschine. Spielarme Planetengetriebe der Baureihe TP⁺ 050 HIGH TORQUE mit speziell für die Maschine ausgelegter Wasserkühlung bieten die erforderliche Performance und unterstützen die energieeffiziente Auslegung der Gesamtanlage.

 

Präzision in kompakter Bauform – auf diese Weise lassen sich die spielarmen TP⁺-Planetengetriebe der WITTENSTEIN alpha GmbH bereits in den Standardversionen knapp und zutreffend beschreiben. Die HIGH TORQUE-Ausführungen der Baureihe, wie sie in den Einzelantrieben der Contiform 3 von Krones zum Einsatz kommen, bieten eine nochmals verbesserte Verdrehsteifigkeit sowie ein auf weniger als 1 arcmin verringertes Verdrehspiel. Damit erreichen sie eine höchstmögliche Positioniergenauigkeit – selbst bei den stark wechselnden Drehmomenten an den Transfersternen. Für das TP⁺ 050 HIGH TORQUE-Getriebe am Einlaufstern für die vorgewärmten PET-Preforms hat WITTENSTEIN alpha für Krones zudem eine spezielle Wärmeableitung konzipiert: Eine wasserdurchflossene Adapterplatte kühlt das Getriebe wie auch den angeschlossenen Motor. Diese kundenspezifische Kombination aus Seriengetriebe und Sonderlösung bietet Krones in der Contiform 3 einen entscheidenden Mehrwert, weil sie die Standzeit des gesamten Antriebssystems erheblich verbessert.

 

Krones AG: Technologieführer in der Prozess-, Abfüll- und Verpackungstechnik

 

Die börsennotierte Krones AG (www.krones.com) mit Hauptsitz in Neutraubling, Deutschland, plant, entwickelt und fertigt Maschinen und komplette Anlagen für die Bereiche Prozess-, Abfüll- und Verpackungstechnik. Intralogistik, Informationstechnologie, Fabrikplanung sowie die eigene Ventilproduktion ergänzen das Produkt- und Dienstleistungsportfolio innerhalb des Konzerns. „Für unsere Kunden sind wir ein „Rund-um-Partner“, der Maschinenbau, Anlagen Know-how, Verfahrenstechnik, Mikrobiologie und Informationstechnik anlagentechnisch miteinander verbindet und optimiert“, erklärt Thomas Höllriegl, Gruppenleiter Entwicklung Kunststofftechnik  bei Krones. Täglich werden weltweit Millionen von Flaschen, Dosen und Formbehältern mit Anlagen von Krones „verarbeitet“ – vor allem in Brauereien, bei Soft-Drink-Herstellern sowie in der Wein-, Sekt- und Spirituosenerzeugung. Auch in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie sowie in der chemischen, pharmazeutischen und kosmetischen Industrie kommen Krones Maschinen bei nahezu allen führenden Unternehmen zum Einsatz.

 

Von der PET-Preform zur Flasche: Bis zu 1.350 mal pro Minute

 

Für die Anwender und Betreiber von Abfüll- und Verpackungsmaschinen zählen in erster Linie Flexibilität, Dynamik, Produktivität und Verfügbarkeit. Krones setzt diese Anforderungen durch die Entwicklung und Realisierung hoch innovativer Maschinentechnologie um. „Die Streckblasmaschine Contiform 3 beispielsweise ist in der Lage, pro Minute bis zu 1.350 PET-Flaschen zu produzieren“, erläutert Thomas Höllriegl. „Hierbei durchlaufen die vorher gefertigten Preforms zunächst einen Linearofen, der sie auf ihre Verarbeitungstemperatur erwärmt. Anschließend werden sie von kurvengesteuerten Greifarmen eines Einlaufsterns an das Blasmodul übergeben, in dem sie mittels Druckluft zu Flaschen geblasen werden. Danach wird die fertige Flasche vom Auslaufstern aus der Blasstation entnommen und einem Lufttransporteur übergeben, der sie zum Füller weitertransportiert.“ Die Contiform-Maschinen sind in mehreren Baugrößen und Modellvarianten erhältlich, mit denen ein Flaschenspektrum von 0,1 bis 3,5 Litern verarbeitet werden kann. Höchst flexibel und produktiv wird eine Maschine darüber hinaus durch die Option, sie mit Hilfe eines Schnellwechsel-Systems innerhalb weniger Minuten auf ein neues Flaschenformat umzustellen.

 

High Speed-Produktion braucht High Performance-Getriebe

 

Bei solch immensen Durchsatzleistungen ist die Produktivität einer Maschine direkt abhängig von ihrer Verfügbarkeit. Der Auswahl der geeigneten Komponenten gilt daher das besondere Augenmerk der Konstrukteure. „Daher haben wir uns bei der antriebstechnischen Ausrüstung der Transfersterne in der Contiform 3 für spielarme Planetengetriebe der Baureihe TP⁺ 050 HIGH TORQUE entschieden“, blickt Thomas Höllriegl zurück. Jeweils ein Getriebe ist in die Säule des Ein- und Auslaufsterns integriert, das die Sterne mit den PET-Preforms bewegt. Sie bieten neben ihrer hohen Dynamik ein Höchstmaß an Verdrehsteifigkeit und minimales Verdrehspiel – entscheidende Merkmale, die das extrem präzise High-Speed-Handling der Preforms und Flaschen im Dauerbetrieb erst ermöglichen. Hinzu kommen in der Bewegung der Sterne hohe schwellende Lasten: Zugfedern in den Greifarmen der Transfersterne, die sich über Rollen in einer Kurvenlaufbahn bewegen und einen Flankenwechsel der Rollen verhindern, bewirken im System stark wechselnde Drehmomente. Die Steifigkeit der Getriebe kompensiert diese Effekte. 

 

Wärmeableitung sorgt für „cooles“ Betriebsklima

 

Der Linearofen der Contiform 3 übergibt die PET-Preforms mit einer Temperatur von bis zu 120 °C an den Einlaufstern des Blasmoduls. Die Wärme, die sie abgeben und die Wärme des Motors in der Sternsäule sorgen für eine hohe thermische Belastung der gesamten Antriebseinheit. Im Dauerbetrieb können dadurch Werte erreicht werden, die die auf 90 °C spezifizierte, zulässige Gehäusetemperatur der Getriebe überschreiten. Um dies zu vermeiden und gleichzeitig auch den Motor thermisch zu entlasten, hat WITTENSTEIN alpha für diese Applikation eine spezielle Adapterplatte entwickelt. Sie ist an einen vorhandenen Temperierkreislauf der Maschine angeschlossen. Die wasserdurchflossene Adapterplatte sorgt für eine wirksame Temperaturreduzierung des Getriebes und des Motors. „Dadurch wird eine höhere Lebensdauer der Getriebe und somit eine höhere Verfügbarkeit und längere Maschinenauslastung erreicht“, erklärt Thomas Höllriegl.

 

Energieeffiziente Antriebslösung

 

Nicht nur bei Krones, sondern im Maschinenbau insgesamt geht der Trend weg von Zentralantrieben, die die mechanische Energie für ein Gesamtsystem bereitstellen, hin zu Einzelantrieben bzw. Servoaktuatoren. Diese sind nicht nur flexibler und dynamischer, sondern weisen auch einen geringeren Verlust von Antriebsleistung auf. Hinzu kommt, dass spielarme Planetengetriebe wie die der Baureihe TP⁺ HIGH TORQUE einen hohen Reifegrad besitzen: Die Dichtungen, die Lagervorspannung und der Zahneingriff sind so optimiert, dass pro Getriebestufe ein Wirkungsgrad von 97% erreicht wird. Dadurch bieten sie in Verbindung mit Servomotoren ein Höchstmaß an Energieeffizienz – die zudem auch höher ist als bei Torque-Motoren als mögliche Antriebsalternative. Dem nachhaltigen Maschinenkonzept der Contiform 3, zu dem u. a. auch das serienmäßige Recycling der Druckluft gehört, kommen die energiesparenden Getriebe von WITTENSTEIN alpha daher sehr entgegen.

 

Präzision, Dynamik, Verfügbarkeit, Lebensdauer und Energieeffizienz – die TP⁺ 050 HIGH TORQUE-Getriebe von WITTENSTEIN alpha gewährleisten insbesondere in High-End-Anwendungen wie bei Krones einen technologischen, ökonomischen und ökologischen Vorsprung.