Der Trend zur E-Mobilität ist unumkehrbar. Doch gerade in der Batteriemontage sind innovative Prozesse gefragt. Deshalb entwickelt das Unternehmen topex von der Schwäbischen Alb ausgereifte und durchdachte Systemlösungen für das Aufbringen von Funktionsetiketten auf moderne Akkupacks. Mit im Einsatz in den Maschinen: kompakte ROBA®-contitorque Dauerschlupfkupplungen von mayr® Antriebstechnik.
Von Automotive über Industrieanwendungen bis hin zu Pharma, Logistik, Verpackung und Transport – die Einsatzbereiche für Etikettier- und Kennzeichnungssysteme des Unternehmens topex aus der Nähe von Kirchheim unter Teck in Baden-Württemberg sind vielseitig. „Wir verstehen uns als Spezialisten für die individuelle Teilekennzeichnung und Etikettiertechnik“, erklärt Felix Streicher aus der Vorentwicklung bei topex. „Dabei handelt es sich häufig um anspruchsvolle Anwendungen, die mit handelsüblichen Lösungen nicht abgedeckt werden können. Wir haben uns hier einen Namen als kleine aber feine „Hightech-Schmiede“ gemacht, viele namhafte Unternehmen vertrauen auf unsere Lösungen.“ Die Maschinen von topex sind daher häufig in größeren Anlagen oder Fertigungslinien mit verbaut – so zum Beispiel auch die Etikettier- und Kennzeichnungssysteme für die Batteriemontage. Mittlerweile produziert eine Vielzahl an Herstellern eine große Bandbreite an eigenen Batteriezellen mit unterschiedlichen Bauformen. Was aber alle Akkupacks gemeinsam haben: sie benötigen für eine sichere Funktionsweise unterschiedliche technische Etiketten wie Spannmatten, Spacer oder Isolationsfolien. Hier kommen die Lösungen von topex zum Einsatz. Diese bringen die selbstklebenden Folien präzise auf die Batterien auf, z. T. in mehreren Schichten übereinander. Die Einheiten können dabei passgenau in den jeweiligen Batterie-Produktionsprozess integriert werden und sind auf nahezu alle Batteriemodule flexibel anpassbar.
Präzise Folienapplikation – die Spannung entscheidet
In den Maschinen werden die Funktionsfolien von der vollen Rolle abgewickelt und anschließend auf die Batterien aufgebracht. Beim Abwickeln löst sich die selbstklebende Folie vom Trägerpapier. Die Spule, die das Trägerpapier wieder aufwickelt dreht sich dabei schneller als die Spule, die das Material abwickelt. Antriebs- und Abtriebsdrehzahl sind also unterschiedlich. Beim Durchführen durch die Maschine ist es aber entscheidend, dass die Folie immer auf konstanter Spannung gehalten wird. „Ist die Spannung der Folie zu niedrig, bilden sich Schlaufen“, beschreibt Felix Streicher die Problematik. „Bei zu hoher Spannung dagegen verformt sich das elastische und extrem leicht dehnbare Material und droht abzureißen. Hinzu kommt, dass die Rolle beim Abwickeln bzw. Aufwickeln ihren Durchmesser verändert und sich die erforderliche Drehzahl damit permanent ändert.“ Daher kommen hier ROBA®-contitorque Magnetkupplungen von mayr® Antriebstechnik zum Einsatz. Diese haben die Aufgabe, die unterschiedlichen Drehzahlen dauerhaft anzugleichen. "Die einstellbaren Magnetkupplungen bieten auch die Möglichkeit, auf Material- und Umgebungsveränderungen zu reagieren", ergänzt Felix Streicher.
Berührungslose Drehmomentübertragung
Damit die Folie nicht durchhängt und Schlaufen bildet oder sich durch zu viel Spannung verformt und abreißt, arbeitet die Kupplung im Dauerschlupf. Das Drehmoment der ROBA®-contitorque Kupplungen entsteht dabei durch Magnetkräfte, die von Dauermagneten erzeugt werden und die ein Hysteresematerial magnetisieren. Die Drehmomentübertragung erfolgt berührungslos. Beim eingestellten Grenzdrehmoment schlupft die Kupplung durch. Das bedeutet, Antriebs- und Abtriebsseite drehen sich mit einer Relativdrehzahl, der sogenannten Schlupfdrehzahl, zueinander. Dabei wird das Hysteresematerial ständig ummagnetisiert, die Drehmomentübertragung erfolgt asynchron. Das Drehmoment der ROBA®-contitorque Magnetkupplung bleibt in diesem Falle auf einem konstanten und von der Schlupfdrehzahl unabhängigen Wert erhalten.
Verschleißfrei und präzise
Bei der ROBA®-contitorque Kupplung sorgt die Hysterese-Technologie also für eine berührungslose und damit verschleißfreie Drehmomentübertragung: es entsteht keine Verschmutzung durch Abrieb – ideal zum Beispiel für den Einsatz in der Medizintechnik, Pharma- oder Lebensmittelindustrie. Die Kupplungen arbeiten präzise und zeichnen sich durch eine hohe Drehmoment-Wiederholgenauigkeit von +/- 2% aus. Sie überzeugen zudem durch ihr konstantes und stoßfreies Drehmoment. „Die Kupplung zeichnet aus, dass sie über eine Skala fein und reproduzierbar einzustellen ist. Das Grenzdrehmoment lässt sich außerdem einfach und stufenlos vor Ort einstellen. Änderungen sind leicht möglich.“, fasst Felix Streicher die Vorteile zusammen.
Quelle: Konstruktion und Entwicklung, Ausgabe 01/2023, Seite 16ff
Simone Dauer
