Drehübertrager Hybrid-Drehdurchführungen: So kombinieren Schleifringe

Weil in automatisierten Prozessen die Maschinen immer mehr können sollen, steigen auch die Anforderungen an die Komponenten. Beim Abfüllen von Flüssigkeiten etwa sind zunehmend Kombinationen wie Hybrid-Drehdurchführungen gefragt, weiß Servotecnica.

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Kombinierte Drehübertrager spielen ihre Bedeutung in automatischen Maschinen wie etwa in der Verpackungsindustrie aus. Sie kommen zum Einsatz, wenn verschiedene Medien von einer festen Struktur auf eine kontinuierliche Struktur übertragen werden müssen, also etwa Strom, elektrische oder optische Signale und Flüssigkeiten. „Der Bedarf an kombinierten Schleifringen, die Fluid- und elektrische Teile kombinieren, steigt kontinuierlich an“, weiß Matteo Salgarello, Produktmanager für Drehübertrager bei der Servotecnica GmbH in Raunheim, die seit mehr als 30 Jahren Schleifringe und kombinierte Drehübertrager in ihrem Sortiment haben. „Der Anwender möchte ein Produkt, das alle Anforderungen an den rotierenden Teil der Maschine erfüllt.“ Diese Forderung ergibt sich auch aus der branchenübergreifenden Notwendigkeit, die Aufstellfläche der Maschinen zu minimieren, ohne ihren Durchsatz zu reduzieren.

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Von Inline-Maschinen zu mehreren Karussells

„Und tatsächlich sind wir Zeugen des Übergangs von Inline-Maschinen zu Maschinen mit einem oder mehreren Karussells, wo Drehübertrager eine immer wichtigere Rolle für die Effizienz der neuen Maschinengeneration spielen“, erzählt Salgarello aus der Praxis. Im Bereich der Drehübertrager registriert Servotecnica verstärkt Anfragen nach integrierten Lösungen, insbesondere kombinierte Elektro- und Fluid-Drehübertrager mit Feldbussen. Diese Produkte erforderten in der Planungs- und Entwicklungsphase größte Sorgfalt, um Interferenzen und Rauschkopplung innerhalb der Maschine zu vermeiden.

Gerade in der Verpackungsindustrie ist Servotecnica zufolge der Trend zu Hybridkabeln zu beobachten. Meist befinden sich Schleifringe dort an unzugänglichen Stellen in einer Maschine. Daher geht es Konstrukteuren darum, mit zuverlässigen Komponente langen Maschinenstillständen durch Störungen vorzubeugen.

Kombinierte Drehübertrager werden häufig kundenspezifisch für bestimmte Einzelanwendungen entwickelt. „Wir beraten unsere Kunden bereits in der Maschinenplanungs- und -entwicklungsphase. So können wir frühzeitig den bestmöglichen Drehübertrager im Hinblick auf Kundenbedürfnisse, Leistung und Kosten empfehlen“, sagt Matteo Salgarello. Der elektrische Teil der Drehübertrager wird von Servotecnica gefertigt, während Fluid-Komponenten von der Firma Dynamic Sealing Technologies und Glasfaserbauteile von dem Spezialisten Princetel geliefert werden.

Auch während des Prototypings oder Maschineneinrichtens hat sich Servotecnica als Partner etabliert. So können die Experten mögliche Probleme und kritische Zustände während der Testphase beheben. Für die erste Testphase einer kundenspezifischen Anfrage wird ein Standardprodukt als Muster ausgeliefert. Damit werden alle Angaben ermittelt, die für das maßgeschneiderte Design benötigt werden. Auf dieser Basis können die Durchlaufzeiten minimiert werden.

Eng war die Zusammenarbeit auch mit dem Hersteller einer Abfüllanlage für Reinigungsmittel. Hierfür lieferte Servotecnica eine kundenspezifische Fluid-Durchführung. „Unser Kunde hat uns von der Planungs- und Entwicklungsphase an mit einbezogen", erklärt Salgarello. „Dadurch wurde sichergestellt, dass wir über alle individuellen Projektanforderungen informiert waren.“ Der für diese Anwendung gefertigte Drehübertrager kommt in einer anspruchsvollen Umgebung zum Einsatz. Charakteristisch ist hier die Kombination eines hohen Sterilisationsgrade mit dem Durchgang von hochaggressiven Flüssigkeiten, den Haushaltsreinigern.

Drehübertrager: Richtiges Material für Abfüllanlage

Angesichts dieser verschiedenen Anforderungen musste das Projektteam ein besonderes Augenmerk auf die chemische Kompatibilität der verwendeten Werkstoffe legen, konkret auf die des Metallteils und der Polymerschicht. Als es darum ging, das richtige Material auszuwählen, war Erfahrung gefragt, „da wir das Verhalten der Werkstoffe während des Betriebes und nicht nur unter statischen Bedingungen beurteilen mussten“, so “, erklärt Matteo Salgarello.

Während des Planungs- und Entwicklungsprozesses für diesen Drehübertrager musste das Projektteam auch den großen Dimensionen der Maschine Rechnung tragen. Zudem waren mindestens vier Eingänge und fast hundert Ausgänge zu steuern. „Als uns alle nötigen Informationen vorlagen, begannen wir mit der Konstruktion und boten unserem Kunden verschiedene Lösungen an, bis wir das ideale Design für das, was im Grunde genommen das Herz der Abfüllmaschine darstellt, gefunden hatten.“

Servotecnica lieferte eine großformatige (0,5 m x 0,5 m) Fluid-Drehdurchführung, die komplett aus Stahl der Sorte AISI 316 gefertigt ist und in die hochspezialisierte Eingangskanäle integriert wurden. Das führte zu einer deutlichen Reduzierung der Gesamtabmessungen und des Gewichts. Der gelieferte Drehübertrager soll dem Anlagenhersteller höchste Zuverlässigkeit garantieren – was ein entscheidendes Kriterium ist, da sich die Wartung des Drehübertragers aufgrund seiner schwer zugänglichen Position im Inneren der Anlage nach der Installation sehr schwierig gestaltet.

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