Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

Beck Automation: Reduzierter Öffnungshub bei IML-Anwendungen

Stadium Cup (44 oz Trinkbecher mit einer Wandstärke von 0.86mm) von Churchill Container (USA) (foto: Churchill Container Company)

Stadium Cup (44 oz Trinkbecher mit einer Wandstärke von 0.86mm) von Churchill Container (USA) (foto: Churchill Container Company)

Beck Automation präsentiert auf dem Stand der Krauss Maffei Group zur NPE 2015 in Orlando (USA) das hochdynamische IML-System B4. Die Turnkey-Fertigungszelle besteht aus einer vollelektrischen Spritzgießmaschine Netstal Elion 3200-2900 und einer 4-Kavitäten-Spritzgießform von Glaroform. Objekt ist ein Stadium Cup (44 oz-Trinkbecher mit einer Wandstärke von 0,86mm), der in den USA in Football-, Baseball- oder Soccer-Stadien häufig anzutreffen ist. Das Referenzprodukt stammt von der Churchill Container Company, Shawnee (USA). Der Clou der IML-Automation ist ein von Beck zum Patent angemeldetes Konzept um mit einem reduzierten Öffnungshub auf der Spritzgießmaschine arbeiten zu können.

4-Kavitäten- Performance pur: B4-IML-Hochleistungsfertigungszelle von Beck Automation mit dem zum Patent angemeldeten Reihen-Prinzip. (Abb.: Beck)

4-Kavitäten- Performance pur: B4-IML-Hochleistungsfertigungszelle von Beck Automation mit dem zum Patent angemeldeten Reihen-Prinzip. (Abb.: Beck)

Das IML-System B4 von Beck Automation gilt als Referenz in Bezug auf Ausbringungsmenge, Geschwindigkeit, Footprint, Verfügbarkeit und Prozesssicherheit. „Performance ist in der IML-Automation das Zauberwort. Kernpunkte sind Investitionskosten in Relation zu den Lebenszykluskosten. Dabei spielen Ausbringungsmengen bzw. reduzierte Ausschussquoten, lange Nutzintervalle und Lebenszykluszeiten eine große Rolle für einen möglichst wirtschaftlichen Betrieb der IML-Anlage. Die IML-Anlage B4 bietet mit dem neuen, zum Patent angemeldeten Reihen-Konzept mit geringerem Öffnungshub auf der Spritzgießmaschine einen wirtschaftlichen Vorsprung. Besonders, wenn Etagenwerkzeuge zum Einsatz kommen“, erläutert Nick Lewis, Vertriebs-Partner von Beck in Nordamerika. Typisch Swiss made: Erfahrung und Know-how bilden die Grundlage für ein IML-System mit einer hohen Verfügbarkeit: Das IML-System B4 zeichnet sich durch eine solide Bauweise in Verbindung mit der Verwendung von hochwertigen Führungselementen, sowie leistungsstarker und hochdynamischer Antriebe aus, die Beck Automation gut aufeinander abstimmt. „Das IML-System B4 ist sehr laufruhig und erlaubt stressfreie Bewegungen. Dank des Konstruktionsprinzips, sowie den vielfältigen Tests vor der Auslieferung können wir die Installationszeit beim Kunden sehr kurz halten und sind in wenigen Tagen mit der Anlage in Produktion. Wir sprechen nicht nur von „just-in-time“, wir meinen auch genau das.“

Das Reihen-Prinzip in der IML Automation: Labels 2+2-fach quadratisch eingelegt und kinematische Neuanordnungen der Produkte in einer Reihe nach der Entnahme (Foto: Beck)

Das Reihen-Prinzip in der IML Automation: Labels 2+2-fach quadratisch eingelegt und kinematische Neuanordnungen der Produkte in einer Reihe nach der Entnahme (Foto: Beck)

Anwenderfreundlich ist die B4-IML-Anlage auch beim Produktwechsel: Die Anlage zeigt sich sehr flexibel und schnell in der Umrüstung für Trinkbecher der Dimensionen 12 oz, 32 oz und 44 oz. Wie immer bei Beck Automation handelt es sich bei dieser IML-Anlage um eine Hochgeschwindigkeitsanwendung (Gesamtzyklus: ca. 7.5 s, Eingriffzeit: 1,8 s). Nach Angaben von Beck Automation liegt die Ausbringungsmenge bei 32 Bechern pro Minute, also 1.920 Becher pro Stunde. Ausgestattet mit neuester Steuerungs- und Antriebstechnik wird das B4-IML-System über Touchscreen bedient. Über den integrierten Remote-Zugang besteht die Möglichkeit, sich von außerhalb in das System einzuwählen, um den Anwender bei Bedarf zeitnah und kostengünstig zu unterstützen.

Swiss made-Formenbau für IML: Vier-Kavitäten-Hochleistungsform von Glaroform (Foto: Glaroform)

Swiss made-Formenbau für IML: Vier-Kavitäten-Hochleistungsform von Glaroform (Foto: Glaroform)

Erstmals auf der NPE 2015 stellt Beck Automation ein innovatives IML-System vor, welches mit einem reduzierten Öffnungshub der Spritzgießmaschine auskommt. Kernpunkt ist eine dynamische Umorientierung mittels Kinematik von einer 2+2-Produktanordnung zu einer Anordnung als 4er-Reihe. Die Arbeitsweise des zum Patent angemeldeten Reihen-Prinzips kann wie folgt beschrieben werden: Die fertigen Becher werden 2+2-fach entnommen, während gleichzeitig die Labels auf der anderen Formseite eingelegt werden. Im Moment, in dem die IML Kerne ganz in der Form eingefahren sind, werden die fertigen Becher auf der Entnahmeseite in eine Linie oder Reihe 1×4-fach zwischen den beiden Formhälften umorientiert. Im nächsten Takt fahren die IML Kerne wieder aus dem Werkzeug heraus und die Hauptachse aus dem Formbereich zurück in das IML-System. Dieses „smarte Reihen-Prinzip“ ist bei Produkten mit einem “ungünstigen” Durchmesser-Längenverhältnis, wie dem Stadium Cup besonders ausschlaggebend. Bei Etagenwerkzeugen, die in Nordamerika sehr verbreitet sind, wirkt sich diese Einsparung doppelt stark aus. Bei Single-Face-Werkzeugen ergibt sich ein reduzierter Öffnungshub, der sich wie folgt berechnet: Doppelte Produkthöhe plus 120 mm Bewegungsspielraum (Beispiel Stadium Cup: 2 x 216 mm + 120 mm = 552 mm). Konventionell, also ohne kinematische Umsetzung der Produkte in eine 4-fach Reihe, berechnet sich der Öffnungshub wie folgt: Dreifache Produkthöhe plus 120 mm (3 x 216mm + 120mm = 768 mm). Das bedeutet ein um 39 % reduzierter Öffnungshub der Werkzeughälften. Bei der gleichen Anwendung mit einem Etagenwerkzeug (Stack mold) spiegelt sich dieser Effekt in einer Reduktion um 39 % wider: Vierfache Produkthöhe plus 240 mm (4 x 216 mm + 240 mm = 1.104 mm), gegenüber, konventionell sechsfacher Produkthöhe plus 240 mm (6 x 216 mm + 240 mm = 1.536 mm). Die praktischen Effekte des Reihen-Prinzips sind vielfältig:

  • Erhöhte Autonomie, d. h. weniger Platzbedarf (Standfläche) in der Produktstapelung auf dem Förderband
  • Weniger Kameras bei optionaler Visionskontrolle auf dem Hauptarm
  • Tendenziell kann eine kleinere Spritzgießmaschine mit geringeren kN-Werten eingesetzt werden
  • Etagenwerkzeuge werden optimal unterstützt und es ist keine Erweiterung des Öffnungshubs notwendig

Ein weiterer Vorteil ist die Zeitersparnis beim Auf- und Zufahren der Spritzgießmaschine, was sich positiv auf den Gesamtzyklus auswirkt

www.beck-automation.com

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