Ob Obst, Joghurt oder Kekse – im Supermarkt begegnen einem viele Produkte, deren Verpackung im Thermoform-Verfahren hergestellt wurde. Thermoformen ist ein weitverbreiteter Prozess zur Fertigung kunststoffbasierter Verpackungen, denn er hat gegenüber anderen Methoden der Kunststoffbearbeitung große Vorteile: Die Investitionskosten in Anlagen und Werkzeuge sind niedrig und die Ausstoßleistung ist aufgrund kurzer Formzyklen hoch. Zudem ermöglicht das Thermoformen einen effizienten Materialeinsatz und verringert das Gewicht von Verpackungen.

Das Ziel: nachhaltige Kunststoffverarbeitung

Illig Maschinenbau hat sich auf die Entwicklung und Fertigung von Thermoform-Anlagen spezialisiert. Mit der Fertigung der Maschinen begann das Unternehmen im Jahr 1956; vier Jahre später stellte Illig den weltweit ersten von der Rolle arbeitenden Vakuumformautomaten R 650 vor. Heute ist Illig einer der führenden Hersteller von Thermoformsystemen weltweit. Die Thermoformer können neben den üblichen Halbzeugen aus Polyethylenterephthalat (PET), Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP) auch Biokunststoffe sowie Rezyklate verarbeiten.

Zahnstangengetriebe übernehmen zentrale Funktion

Der Rollenformautomat RDF 85 von Iillig kann Trays bis zu einer Größe von 800 mal 600 Millimeter fertigen. © ILLIG Maschinenbau

In seinen Thermoformsystemen verbaut Illig zahlreiche hochwertige Komponenten – unter anderem Zahnstangengetriebe von Leantechnik. Die Getriebe kommen unter anderem im Druckluftformautomat RDF 85 zum Einsatz, der Trays, Schalen, Deckel, Blister und Kekseinlagen fertigen kann. In der Maschine bewegen die Getriebe den Vorstrecker und den Spannrahmen, die jeweils eine wichtige Aufgabe im Fertigungsprozess übernehmen: Der Spannrahmen klemmt die zu verarbeitende Folie in dem Bereich, in dem die Verformung erfolgen soll. So wird verhindert, dass Material unkontrolliert nachfließt und den Formprozess beeinträchtigt. Der Vorstrecker dehnt dann den erwärmten Kunststoff mechanisch vor, bevor die finale Ausformung per Druckluft erfolgt. Auf diese Weise wird die gewünschte Kontur des Tiefziehteils schon grob vordefiniert, außerdem lässt sich so die Wanddickenverteilung des Formteils steuern.

Hohe Anforderungen an die Komponenten

Mit der Durchfallstanze IC-STAL 90 werden geformte Folienbänder ausgetrennt. © ILLIG Maschinenbau

Illig setzt beim Antrieb von Vorstrecker und Spannrahmen auf Zahnstangengetriebe von Leantechnik, weil sie die hohen Anforderungen der Anwendung erfüllen. Der Anwender erwartet von den Zahnstangengetrieben nicht nur eine Lebensdauer von mindestens 20.000 Betriebsstunden und kundenfreundliche Wartungsintervalle, sondern auch eine flexible Montage.

In jedem Druckluftformautomat RDF 85 sind zwei lean-SL-5.3-Getriebe mit gehärteter Zahnstange verbaut. Die lean-SL-Baureihe wurde speziell für einfache synchrone Positionieraufgaben entwickelt, bei denen bereits eine Führung vorhanden ist und keine Querkräfte aufgenommen werden müssen. Lean-SL-Zahnstangengetriebe sind in verschiedenen Baugrößen und in drei Varianten erhältlich, können Hubkräfte von 800 bis 25.000 Newton aufnehmen und erreichen Hubgeschwindigkeiten von 0,6 Meter pro Sekunde. Es gibt die Getriebe in einer Standard-Ausführung, als lean SL doppel mit zwei Zahnstangen für Anwendungen mit Greif-, Schließ- und Zentrierbewegungen und als besonders kompaktes lean SL 5.m für Applikationen mit sehr kleinem Bauraum.

Leistungsstarke Getriebe erforderlich

Leantechnik bietet Maschinenbauern eine große Bandbreite an Zahnstangengetrieben, die beliebig miteinander kombinierbar sind. © LEANTECHNIK

Zahnstangengetriebe sind aber nicht nur Bestandteil des Thermoformsystems RDF 85 – sie leisten auch in der horizontalen Durchfallstanze IC-STAL 90 zuverlässig ihren Dienst. Die prozessgeregelte Stanze wird zum nachträglichen Austrennen verformter Folienbänder eingesetzt, die zuvor von Illig-Rollenautomaten gefertigt wurden. Am sogenannten Ausschieberantrieb der Stanze übernimmt ein Zahnstangengetriebe das Ausschieben der Formteile aus dem Stanzwerkzeug. Durch die Variation der Hublängen werden Produktstapel gebildet. Da die Anlagen mit einer Taktfrequenz bis 165 Hüben pro Minute arbeiten, waren auch die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Getriebe hoch.

Auf Wunsch fertigt Leantechnik auch Zahnstangengetriebe in Sonderausführung. © LEANTECHNIK

Illig wählte für den Ausschieberantrieb ein lifgo-5.1-Zahnstangengetriebe. Die Getriebe dieser Baureihe ist mit einer vierfachen Rollenführung mit hoher Positionier- und Wiederholgenauigkeit versehen. Leantechnik liefert die Getriebe in verschiedenen Baugrößen und auf Wunsch auch in maßgeschneiderten Ausführungen für besonderen Anforderungen. Die Zahnstangengetriebe werden in Modulbauweise gefertigt und lassen sich daher beliebig miteinander kombinieren. Mit den Getrieben kann eine große Bandbreite an Handling- und Positioniersystemen realisiert werden.