Ob Deo-Roller, Kosmetik-Tuben, Lippenstifte oder Trinkgläser: Wir kommen täglich mit Gegenständen in Berührung, deren Oberflächen im Siebdruckverfahren veredelt wurden. Isimat fertigt seit mehr als 60 Jahren Anlagen für die Bedruckung dreidimensionaler Artikel. Die Kernkompetenz des Unternehmens ist der Siebdruck für Kunststoff-Tuben – hier hat das Unternehmen 2015 ein völlig neues Verfahren entwickelt. Beim sogenannten Inline Foiling kann in einem Durchgang eine metallisierte Schicht mit einem darüber liegenden Dekor im Sieb- oder Flexodruck auf das Produkt aufgebracht werden. „Diese Flexibilität ist einmalig, das können nur unsere Maschinen“, berichtet Isimat-Konstrukteur Bernd Rathgeb.
Eine gute Alternative zum Heißprägen
Bisher gab es für diese Druckaufgaben nur das Heißprägeverfahren, das aber einige Nachteile hat: So muss zum Beispiel der Prägestempel auf Temperaturen zwischen 100 und 200 °C erhitzt werden, wofür Energie benötigt wird. Darüber hinaus ist der Tuben-Dekorateur auf die Verwendung teurer farbiger Folien angewiesen: Will er das Produkt zum Beispiel mit einer grünen metallisierten Schicht überziehen, braucht er dafür eigens auch eine grüne Folie im entsprechenden Farbton. Das Inline-Foiling-Verfahren arbeitet dagegen ohne Hitze und die metallisierten Flächen können beliebig bedruckt und eingefärbt werden. Soll eine Tube eine grüne Metallisierung erhalten, wird einfach die spezielle Silberfolie in der nächsten Druckstation mittels Sieb- oder Flexodruckes farblich überdruckt. Der Dekorateur ist dadurch kurzfristig wesentlich flexibler und spart sogar Material- und Energiekosten ein. Ein weiterer Vorteil ist die höhere Farb-Genauigkeit des Verfahrens: „Man kann den Farbton selber steuern, was beim Heißprägen kurzfristig nicht mehr möglich ist“, so Rathgeb.
Auch die 360°-Bedruckung ist jetzt möglich
Seit seiner Markteinführung hat das Unternehmen das Verfahren kontinuierlich weiterentwickelt. Inzwischen gibt es auch eine neue digitale Variante der Technologie, die einige Verbesserungen mit sich bringt. So ist dadurch die vom Markt gewünschte lückenlose 360°-Bedruckung von Artikeln möglich. Die Einheiten für die einzelnen Verfahrensschritte sind insgesamt kompakter geworden. „Wir haben bislang den Kleber für die Folie immer in einer vorgelagerten Siebdruckstation auf das Produkt aufgebracht. Diese Station konnten wir einsparen, denn der Kleber wird beim direkten Inline Foiling jetzt direkt in der Folier-Einheit auf die Folie aufgebracht“, so Rathgeb. Die Dekore können im Siebdruck, Flexodruck oder jetzt neu auch im indirekten Digitaldruck auf den Druckartikel selbst oder auch auf die metallisierte Schicht aufgebracht werden. Der indirekte Digitaldruck wird mit einer Übertragungs-Einheit, die durch die eingesparte Station im bestehenden Maschinenkonzept ihren Platz findet, aufgebracht. Für die exakte Führung dieser Einheiten sorgen in den digitalen Inline-Foiling-Stationen hochgenaue Lifgo-Zahnstangengetriebe von Leantechnik.
Zahnstangengetriebe überzeugten durch ihre Eigenschaften
Die Ingenieure von Isimat hatten sich für diese Getriebe entschieden, weil sie sich ideal in den engen Bauraum der Maschinen einpassen. Darüber hinaus überzeugte die Konstrukteure das Baukasten-Prinzip der Zahnstangengetriebe, weil es ihnen eine hohe Flexibilität bietet: „Diese Kombination aus Antrieb und Führung, bei der man auch mehrere Getriebe hintereinander schalten kann, haben wir in dieser Kompaktheit nirgendwo sonst auf dem Markt gefunden“, erinnert sich Rathgeb. Andere Lösungen hatte man zwar in Erwägung gezogen, dann aber wieder verworfen: „Ein Spindeltrieb kam beispielsweise auf Grund der Platzverhältnisse nicht in Frage und eine Eigenkonstruktion aus Führungsschiene, Ritzel und Zahnstange hätte mehr Bauraum beansprucht, als die Lifgo-Getriebe benötigen.
Robust und dynamisch zugleich: Alle Anforderungen werden erfüllt
Der Maschinenbauer setzt im digitalen Inline-Foiling-Verfahren und im indirekten Digitaldruck die Zahnstangengetriebe der Baugröße Lifgo 5.0 ein – unter anderem in der Tuben-Hybrid-Maschine TH 9. Die 5.0-Getriebe können Hubkräfte von bis zu 2000 N aufnehmen und erreichen Hubgeschwindigkeiten von bis zu 3 m/s. Beide Eigenschaften waren bei der Umsetzung wichtig, da die Getriebe an zwei unterschiedlichen Positionen in den Übertragungseinheiten zum Einsatz kommen: Sie führen und positionieren einerseits die Übertragungswalze, zum Übertragen der metallisierten Schicht oder des Dekors auf den Artikel. Auf diese dynamisch abhebende Walze werden beim Übertragen Anpresskräfte ausgeübt, denen die Zahnstangengetriebe langfristig standhalten müssen. Andererseits treiben die Zahnstangengetriebe die Folienumlenkrollen an und richten die Folie damit präzise für den Übertragungsvorgang aus. Auf die Umlenkrollen wirken hier nur geringere Anpresskräfte, sie bewegen sich dafür aber deutlich dynamischer.
Excenter-Bauweise bietet die nötige Flexibilität
Bei der Auswahl der passenden Zahnstangengetriebe wurden die Isimat-Ingenieure von den Leantechnik-Kundenberatern tatkräftig unterstützt. Sie empfahlen den Konstrukteuren die Lifgo-5.0-Getriebe in der sogenannten Excenter-Bauweise, deren Zahnflankenspiel sich individuell an jede Anwendung anpassen lässt. Diese Getriebe ermöglichen eine flexible Walzen- und Rollenführung und garantieren so die exakte Dekoration oder Folierung von Tuben unterschiedlicher Größen. Der Getriebespezialist riet dem Maschinenbauer auch zum Einsatz von gehärteten Zahnstangen, um einen übermäßigen Verschleiß zu vermeiden. Der wäre ansonsten unvermeidlich, da die Übertragungswalzen in den Siebdruckmaschinen teilweise nur geringe Hübe ausführen und sich deshalb meist dieselben Getriebezähne im Eingriff befinden.
Lifgo-Getriebe sind in vielen Anwendungen zu finden
Mit den Lifgo-Getrieben haben sich die Ellwangener für einen Klassiker aus dem Portfolio der Oberhausener Zahnstangengetriebe-Spezialisten entschieden. Diese Zahnstangengetriebe können aufgrund ihrer 4-fach-Rollenführung hohen Querkräften standhalten und Traglasten von bis zu 25.000 N aufnehmen (Lifgo 5.4). Sie wurden speziell für Anwendungen entwickelt, in denen schnelle und präzise Hubbewegungen ausgeführt werden müssen. Die Getriebe sind in fünf verschiedenen Ausführungen mit jeweils vier Baugrößen lieferbar (Lifgo SVZ: 3 Größen) und ermöglichen die Konstruktion verschiedenster Positioniersysteme. In Hubsäulen und Hubtischen werden sie ebenso verbaut wie in Palettier- und Zuführeinrichtungen sowie in Pick-and-Place-Anlagen. Dank des Baukasten-Systems können sämtliche Lifgo-Zahnstangengetriebe frei miteinander kombiniert werden. Auch eine Verbindung mit den LeanSL-Getrieben des Herstellers ist problemlos möglich. Diese Zahnstangengetriebe sind mit einer rundgeführten Zahnstange ausgestattet und eignen sich besonders für einfache synchrone Hubaufgaben ohne Querkraftaufnahme. Neben einfachen Zahnstangengetrieben fertigt das Unternehmen auch teil- und funktionsfertige Positioniersysteme. Sie werden bei Bedarf als Komplettlösung geliefert, die der Kunde nur noch an seine Anlage anzuschließen braucht.
Neues Verfahren hat sich bereits in der Praxis bewährt
Für Isimat waren die Lifgo-Getriebe ein Glücksfall. Sie ermöglichten dem Siebdruckmaschinen-Hersteller die Integration des neuen Verfahrens in die bestehenden Maschinenkonzepte und ebnete damit den Weg zur Entwicklung des neuen digitalen Inline-Foiling-Verfahrens. Dies verschafft dem Unternehmen einen wichtigen Vorteil am Markt. Die ersten Maschinen mit dieser Technologie sind bereits in der Verpackungsindustrie im Einsatz, weitere werden bald folgen. (jg)
Mehr Informationen zu den Lifgo-Zahnstangengetrieben von Leantechnik:
Kontakt:
Leantechnik AG
Im Lipperfeld 7c
46047 Oberhausen
Tel. +49 208 495 25–0
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