Für Spritzguss in kleinen Losgrößen ist es sinnvoll, flüssige Farbe in den geschmolzenen Granulatstrom einzubringen. Damit die Farbe innerhalb einer Charge konstant bleibt, ist eine hochgenaue Dosierung notwendig, manchmal sogar im Mikroliterbereich. Die in der Dosierpumpe eingesetzten Antriebe müssen dazu auch bei niedriger Drehzahl einen rastmomentfreien Gleichlauf und ein hohes Drehmoment liefern.
Kleine Flüssigkeitsmengen dosieren…
HNP Mikrosysteme in Schwerin entwickelt, produziert und vertreibt weltweit Pumpen, die kleine Flüssigkeitsmengen schnell und präzise dosieren. Die ausgefeilte Technik des Dosiersystems sorgt nicht nur für eine präzise Dosierung der einzelnen Farbportionen, sondern verhindert auch die sogenannte Farbverschleppung. Dank dem besonderen Design der Dosierdüse und der Schlauchkupplungen kann man schnell, sauber und ohne Reinigungszeit zwischen verschiedenen Farben wechseln.
mit hoher Wiederholgenauigkeit
Für die feine Dosierung ist eine Mikrozahnringpumpe zuständig, eine miniaturisierte Gerotorpumpe mit einem Außen- und einem Innenrotor. Dabei hat der Zahnring auf dem Innenrotor einen Zahn weniger als der äußere Zahnring. Es entstehen also Kammern mit einem fest definierten Verdrängungsvolumen. Die gewünschte Farbmenge wird volumetrisch über die Veränderung der Drehzahl dosiert. So lässt sich bei gleichbleibender Dosierzeit die Farbmenge einstellen. Gleichzeitig kommt es bei der Dosierung auf die Wiederholgenauigkeit an. Damit die Produkte immer dieselbe Farbe haben, muss auch die Farbmenge pro Schuss immer exakt gleich sein.
In dem Dosiersystem wird eine modulare Pumpe vom Typ mzr-7245 eingesetzt. Deren kleinste Dosiermenge beträgt 20 Mikroliter je Schuss. Das ist weniger als ein Regentropfen, aber durch die spezielle Dosierdüsengeometrie kann diese sehr kleine Menge mit hoher Präzision und Reproduzierbarkeit abgegeben werden. Angetrieben wird die Pumpe von einen bürstenlosen DC-Servomotor der Serie BX4 von Faulhaber.
Guter Gleichlauf und hohes Drehmoment
Zu den Stärken des Motors mit der Bezeichnung 3268…BX4 CS gehören neben dem hohen Drehmoment von 96 mNm auch der kleine Bauraum, eine besonders lange Lebensdauer und die integrierte, hochpräzise Positionsregelung.
Die Anwender profitieren darüber hinaus von weiteren Stärken des Systems. In der Farbcodeverwaltung kann man wiederkehrende Farbrezepturen hinterlegen. Ein Alarmmanager warnt bei niedrigem Farbfüllstand und stoppt bei einer Störung den Spritzgießprozess. Die Displaysteuerung kommuniziert direkt mit der Spritzgießmaschine und zeigt zum Beispiel die Restlaufzeit bis zum nächsten Gebindewechsel an.
Daten für die vorbeugende Instandhaltung
Als ebenso kommunikativ erweist sich der Antrieb für die Farbdosierung: Alle Informationen über den Motor, wie Stromaufnahme, Drehzahl, Position, Abweichung und Temperatur werden erfasst und über eine serielle Schnittstelle an die Steuerung übergeben, die den Spritzguss-Prozess steuert. Die Daten stehen aber auch für die vorbeugende Instandhaltung bereit, um Wartungsbedarf lange vor einem Ausfall zu erkennen. Damit sind sowohl die exakte Dosierung der Farbe als auch der zuverlässige Betrieb gewährleistet.
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