Kommissioniersysteme
Kommissioniersysteme für Apotheken müssen schnell und zuverlässig sein. Kupplungen von R+W sorgen in Lineartechnik-Anwendungen für Präzision, Laufruhe und Dynamik.
Wer im Winter von der Grippewelle betroffen war und eine Apotheke aufsuchen musste, hat sich dabei vielleicht über kurze Wartezeiten gefreut. Denn in der Regel vergehen von der Bestellung bis zur Übergabe des Medikaments nur wenige Augenblicke. Hierzu trägt Lineartechnik bei, die in den Kommissionierautomaten der Apotheken eingesetzt wird. Mit hohen Beschleunigungs- und Verfahrgeschwindigkeiten stellen diese automatisierten Regalsysteme die Medikamente zügig bereit. Neben der Geschwindigkeit kommt es auf Wiederholgenauigkeit der Bewegungen an. Dazu trägt insbesondere die Kupplungstechnik maßgeblich bei. Nur so ist sichergestellt, dass das System das richtige Medikament ausspuckt. Christopher Monka, Senior-Account-Manager bei der R+W Antriebselemente GmbH, betont: „Präzision und Qualität sind in lineartechnischen Anwendungen essenziell. Aber auch die Dynamik dieser Systeme wird immer größer, die Zykluszeiten kürzer. Diese Faktoren stellen enorme Anforderungen an den eingesetzte Antriebsstrang – und damit auch an die Kupplung als Schlüsselkomponente für die Genauigkeit und Laufruhe eines Systems.“
Kupplungen in Kommissionierautomaten
Damit die Lagersysteme in der Apotheke nicht danebengreifen, muss die Verbindung zwischen Motorwelle und Antriebswelle spielfrei sein. Sie sollte außerdem den Wellenversatz – lateral, axial und angular – ohne Längenabweichung ausgleichen. Zusätzlich haben Kupplungssysteme die Aufgabe, Kräfte zu kompensieren, die durch die hohe Dynamik des Systems auftreten. Kupplungen in lineartechnischen Applikationen müssen auch langlebig sein. Darüber hinaus kommt es auf eine hohe Fertigungsgüte und einen guten Rundlauf an. Ist letzterer nicht gewährleistet, läuft die gesamte Maschine nicht rund. Die Elastomerkupplungen von R+W verfügen mit lediglich drei Hundertsteln über die nach eigenen Angaben geringsten Rundlauftoleranzen am Markt. Für hochdynamische Anwendungen sollten die Kupplungen möglichst wenig Gewicht und somit ein geringes Trägheitsmoment mitbringen – aber trotzdem präzise arbeiten: „Wir sprechen hier beispielsweise von mehreren Metern pro Sekunde bei einer Wiederholgenauigkeit von zehn Mikrometern“, erläutert Christopher Monka. „Dort wirken enorme Kräfte, die Maschinenhersteller und Integratoren bei der Auslegung ihrer Systeme vor Herausforderungen stellen. Hierbei helfen wir mit unserem erfahrenen technischen Vertrieb und Entwicklungssupport“, berichtet der R+W-Manager. Bei dem Kupplungshersteller ist die gemeinsame Suche nach der optimalen Lösung eher die Regel als die Ausnahme. Das Unternehmen hat eine rund 15 Personen starke Entwicklungsabteilung und ein Prüflabor mit verschiedenen Prüfständen. Das braucht es auch, um zu beraten und um bei außergewöhnlichen Anforderungen für die Realisierung zu sorgen.
Beispiele für geeignete Kupplungen
Für diese Lineartechnik-Applikationen bieten sich zum Beispiel die Elastomerkupplung EKL mit Klemmnabe oder die Gelenkwellen vom Typ ZAE an. Die EKL ist mit Drehmomenten von 0,5 bis 2.150 Nm verfügbar und baut dabei mit einer Minimaleinbaulänge von 20 mm kurz auf. Zur Wahl stehen hochfeste Aluminium- sowie Stahl oder Edelstahlausführungen. Für Systeme mit mehreren parallelen Achsen überbrücken die spiel- und wartungsfreien Gelenkwellen vom Typ ZAE Achsabstände bis sechs Meter ohne Zwischenlagerung. Gerade bei Mehrachssystemen kommt es auf perfekten Gleichlauf an, da es sonst zum Verkanten und somit zu Maschinenstillständen kommen könnte. Hier sind die ZAE im Standard die richtige Wahl bei Anwendungen mit Drehmomenten von maximal 800 Nm und Wellendurchmessern bis 70 mm. Dank Klemmnaben in Halbschalenbauweise lassen sich diese Wellen anwenderfreundlich montieren. Für Anwendungen mit besonders hoher Dynamik und hohen Drehzahlen sind die Wellen neben den standardmäßigen Aluminium- und Edelstahl-Varianten auch in einer besonders leichten Ausführung mit einem Zwischenrohr aus CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) verfügbar. Um erste Konfigurationen (fast) aller Produkte zu testen, stellt R+W auf der Homepage einen kostenlosen Produktkonfigurator zur Verfügung. Zur Qualität der Elastomerkupplungen trägt der Elastomerkranz aus Hochleistungs-TPU bei. Dieser ist in unterschiedlichen Shorehärten verfügbar, um die Kupplung an die Anwendung anzupassen – sie kann dann höhere Drehmomente übertragen und weist größere Dämpfungseigenschaften auf. Je nach Applikation steht den Anwendern eine Hoch-/Niedrigtemperatur-Komponente und chemikalienresistente Variante zur Verfügung. Die Kupplungen haben einige spezielle Vorteile, wie Christopher Monka erklärt: „Wir kalibrieren unsere Elastomerkränze, um eine perfekte Passform gegenüber dem Kupplungselement zu garantieren. Dadurch sind sie absolut spielfrei, aber gleichzeitig besonders montagefreundlich. Durch die Auswahl der richtigen Nabenausführung werden Rüstzeiten durch einfache Montage und Demontage minimiert. Außerdem gewährleistet das perfekte Zusammenspiel aus Elastomerkranz und Metallnaben, dass die Kräfte optimal aufgenommen und übertragen werden.“ Erreicht wird dies über eine thermische Nachbehandlung des Kranzes. Darüber hinaus verfügt der TPU-Kranz über gute Hysterese-Eigenschaften, die in anspruchsvollen lineartechnischen Anwendungen zur Langlebigkeit beitragen.
Hochtemperaturvariante verfügbar.
Keine Scheu vor Losgröße 1
Werden Maschinenhersteller im Standardproduktportfolio der Kupplungshersteller nicht fündig, können sie Sonderkonstruktionen anfragen. Bei R+W besteht diese Möglichkeit schon ab Losgröße 1, wie Monka betont: „Egal, wie groß oder klein die Kupplung sein muss, egal welche Stückzahlen – mit unserem technischen Vertrieb und unserer Entwicklungsabteilung finden wir die passende Lösung für jede konstruktive Herausforderung. Zwei Beispiele: Für einen Kunden, der zwei Hohlwellen verbinden musste, haben wir eine flexible Kupplung mit integrierter Welle konstruiert, in welche die Hohlwellen eingebracht werden. Die zuvor regelmäßig auftretenden Wellen-Ausfälle waren damit passé. Und ein anderer Kunde brauchte eine ZAE-Gelenkwelle in Übergröße. Wir haben in diesem Fall ein Produkt in 7,80 m Länge geliefert, also deutlich über der Standardmaximallänge. Das sind die Projekte, die uns fordern, aber eigentlich auch am meisten Spaß machen. Die Freude ist jedes Mal aufs Neue groß, wenn wir es am Ende erfolgreich umsetzen konnten.“
Kostenloser CAD-Konfigurator
Wer sich vorab testweise ein erstes Bild der gewünschten Kupplungslösung machen will, kann den CAD-Produktkonfigurator von R+W nutzen. Dieser steht kostenlos für alle Präzisionskupplungen und eine Vielzahl von Industriekupplungen zur Verfügung. Interessentinnen und Interessenten haben auf jeder Produktseite die Option, den Konfigurator aufzurufen, die gewünschte Kupplung zu konfigurieren und im gewünschten CAD-Format zu exportieren – als 2D- oder 3D-Darstellung. Es stehen alle gängigen Dateitypen sowie das offene STEP-Format zum Download zur Verfügung. Somit lassen sich die Produkte anwenderfreundlich in die Konstruktion und den Entwicklungsworkflow integrieren. Ist die passende Kupplungslösung gefunden, lässt sich unmittelbar aus dem CAD-Konfigurator heraus eine Anfrage an den R+W-Vertrieb triggern, der ein Angebot schickt.