Berührungslos, sauber und präzise

Um die Montage einzelner Komponenten in der Fertigung zu erleichtern, wird daher manchmal mit etwas Öl „nachgeholfen“. Oft genügt ein Tropfen. So auch in der Fertigung eines weltweit führenden Unternehmens, das unter anderem Stifte mit Drehmechanik herstellt. Sie sind aus Kunststoff und mit sehr engen Toleranzen gefertigt. Um diese Werte beibehalten zu können, werden die sich berührenden Kunststoffteile vor dem Zusammenfügen beölt. Darüber hinaus verhindert dies ein Quietschen beim Zu- oder Aufschrauben und ermöglicht ein leichtes Abziehen und sicheres Einrasten der Verschlusskappe mit Klickfunktion.

Wie wird das Öl in einer Fertigungslinie aufgebracht? Die ursprüngliche Lösung waren Filzgleiter; das Öl tropft auf einen Filz und die Komponenten werden im Vorbeischleifen beölt. Das ist zwar preisgünstig, hat aber den Nachteil, dass die Montagelinie stark verschmutzt. Außerdem ist ein reproduzierbares Auftragen der Ölmenge nicht möglich. Um eine möglichst effiziente Fertigung zu erreichen, setzt das Unternehmen seit einigen Monaten Eindüsen-Signiersysteme von REA Elektronik ein. Die Anforderungen sind hoch: Eine definierte Menge Öl soll berührungslos auf vorgegebene Positionen einzelner Komponenten aufgetragen werden – und das bei hohen Taktraten. Außerdem muss das System auf Öle unterschiedlicher Viskosität einstellbar sein.

Punkt- und Linienbreiten von 0,2 bis 3 Millimeter

Wie wurde dieses Problem gelöst? REA produziert grafische Kennzeichnungssysteme mit Druckhöhen bis hin 100 Millimeter und 256 ansteuerbaren Kanälen. Die hier beschriebenen Eindüsensysteme entstammen der Idee, eine Lösung anzubieten, mit dem Punkte oder Linien eines Mediums präzise und berührungslos aufgetragen werden können. Die drei angebotenen Varianten unterscheiden sich vor allem in Bezug auf Tintenversorgung, Ansteuerung und ob sie für das Auftragen von Punkten oder geschlossenen Linien konzipiert sind. Punkt- und Linienbreiten sind bei allen gleich und reichen von 0,2 bis 3 Millimeter. In der hier beschriebenen Fertigung ist das Standardsystem EDS integriert. Es wurde für Punkte und Punktlinien („Perlenschnur“) entwickelt. Für die Umsetzung stehen den Anwender fünf unterschiedlich große Düsen zur Verfügung. Von 80 bis 350 μm, je nach Viskosität des Öls und der benötigten Auftragsmenge. Darüber hinaus gibt es ein Potentiometer zur Feineinstellung. Es regelt den Zeitraum in dem die Düse „offen“ ist. Dazu der Produktionsleiter: „Wir verwenden Düsengrößen mit 180, 270 und 350 μm, um unterschiedlich große Tropfen auf bestimmte Positionen der Komponenten aufzubringen. Pro Minute werden 64 Stifte benetzt.“

Angeboten wird für die Eindüsensysteme auch die entsprechende Versorgung. Sie kommt in dieser Fertigung aber nicht zum Einsatz, da ein geeignetes System bereits vorhanden und genau auf diese Montagelinie abgestimmt war. Ist dies nicht der Fall, stehen dem Anwender allein für das Standardsystem vier Varianten zur Verfügung: Sie unterscheiden sich in erster Linie darin, ob in dem Medium Pigmente enthalten sind oder nicht. Ist dies der Fall, wird das Medium permanent in einem Kreislauf geführt und die Pigmente können sich nicht absetzen. Bei beiden Versionen hat der Anwender zusätzlich die Wahl zwischen dem Anschluss an eine Druckluftversorgung und einem integrierten elektrischen Kleinkompressor. Angesteuert wird die Versorgung über den Controller EDS SG1/1, er gehört zum Lieferumfang. Der eigentliche Steuerimpuls kommt über ein Triggersignal der Fertigungslinie.

Variable Versorgungssysteme

Die Eindüsensysteme sind für niedrig viskose Medien ausgelegt. Sie arbeiten berührungslos und der Abstand zu den Komponenten kann bis zu 20 Millimeter betragen – was hohe Anforderungen an Geschwindigkeit und die minimale Auffächerung des Ölgemisches bedeutet. Der Überdruck liegt zwischen 0,2 bis 0,4 bar, maximal bei 0,8 bar. Neben der Standardversion gibt es auch eine Heavy-Duty-Ausführung für nicht pigmentierte Medien. Die Hauptunterschiede sind, dass neben dem Funktionsblock auch das Gehäuse in Edelstahl gefertigt ist und dass sie mit einem Hubkolben anstelle des von REA patentierten Klappankers arbeitet. Das Interessanteste an dieser Ausführung aber ist die Option der optischen Tropfenerkennung für einen lückenlosen Qualitätsnachweis; beispielsweise beim Flussmittelauftrag in der Löttechnik. Die dritte Variante (EDS-P), ebenfalls für nicht pigmentierte Medien, ist für geschlossene Linien konzipiert und die Ansteuerung der hier eingesetzten Pneumatik (3/2-Wege Ventil) erfolgt direkt über die SPS des Kunden. Natürlich ist das Unternehmen mit seinen Eindüsensystemen nicht alleine auf dem Markt. Die anderen Systeme seien aber deutlich aufwendiger und die reine Investition liege etwa um den Faktor 4 höher. So wichtig die rein technische Entwicklung auch ist, für den Kunden stehen Anlagenverfügbarkeit und Sicherheit an erster Stelle. Hier bietet das System mit dem schnellen Wechsel der drei Module Signierkopf, Steuerungseinheit und Versorgung eine effiziente Lösung. Außerdem gibt es kein Eintrocknen der Düsen nach längeren Stillstandzeiten. Und was die Investitionssicherheit angeht: Das Unternehmen ist nicht nur Lieferant sondern auch Hersteller und die Bevorratung der Ersatzteile ist am Firmenstandort in Deutschland.