Die GÜNTHER Nadelführung in der Düse aus pulvermetalllurgischem Stahl gewährleistet einen wirtschaftlichen und nahezu verschleißfreien Betrieb. Während der Verschlussbewegung der Nadel wird diese zuerst über eine konische Führung zentriert, bis die Nadel vollständig und präzise in die zylindrische Führung eintaucht. Im Bedarfsfall kann die Nadelführung ohne großen Aufwand gewechselt werden.
Auch bei BlueFlow®-Heißkanaldüsen von GÃœNTHER wird die PM-Nadelführung eingesetzt. Hierdurch werden alle Vorteile der GÃœNTHER-Technik vereint, homogene Temperaturführung und modularer Systemaufbau sind selbstverständlich.
Schiebemechanismus 16-fach Nadelverschlusssystem mit elektrischen Antrieb
Das GÜNTHER Dichtelement im Verteiler sorgt für eine optimale Führung der Nadel und Sicherheit im Fertigungsprozess.
Die Verschlussnadel kann bei Mehrfach-Nadelverschluss-Systemen entweder über Einzelnadelventile, Elektromagnete, Schrittmotoren, Hubmechanismus oder Schiebemechanismus angetrieben werden.
Durch die verschiedenen Antriebe bietet GÜNTHER für jede Kundenanforderung eine passende Lösung. So erfolgt die Auswahl des richtigen Antriebs anhand der jeweiligen Anwendung sowie Platzverhältnissen und Größe des Werkzeugs
Durch die Justage-Möglichkeit am Nadelkopf kann eine Positionierung der Nadel im Anspritzpunkt erfolgen, ohne dass eine Werkzeugdemontage notwendig ist. Hierdurch reduziert sich der Aufwand in der Werkzeugwartung bzw. Werkzeuginbetriebnahme. Kürzere Produktionsunterbrechungen können damit erreicht werden.
Bei Einzelanwendungen nutzt GÜNTHER die pneumatisch betriebene Nadelverschlussdüse Typ NEST2.
Seitliche Anspritzung mit Heißkanaldüse OktaFlow®
Die Mehrfach-Heißkanaldüse OktaFlow® Typ OMT ist für die direkte seitliche Anspritzung von Artikeln in kompakten, hochfachigen Werkzeugen konstruiert. Der Düsentyp OktaFlow® ermöglicht einen kostengünstigen Werkzeugaufbau mit ungeteilten Einsätzen. Optional: Düsenspitzen mit Verschleißschutz zur Verarbeitung von gefüllten Materialien.
OktaFlow® ist mittels beheizter Aufnahme als Einzeldüse einsetzbar.
Mehrfachdüse OktaFlow® zur seitlichen Anspritzung
Produkteigenschaften:
• Seitliche Anspritzung ohne kalten Pfropfen
• Teilkreisdurchmesser Tk-Ø 45mm, Tk-Ø 65 mm
• Spitzen einzeln auf der Maschine wechselbar
• 8 Düsenspitzen
• Optimaler Temperaturverlauf
• beheizter Spitzenbereich
• Schwimmend gelagert – unabhängig zur Wärmeausdehnung
• Ungeteilte Einsätze
Die OktaFlow® Düse erscheint in radialer und linearer Ausführung.
Videos
Ãœber GÃœNTHER Heisskanaltechnik GmbH
Entwicklung und Bau innovativer Heißkanaldüsen, Heißkanalsysteme und ergänzender Technologien für anspruchsvolle Anwendungen – das betreibt die Günther Heisskanaltechnik GmbH seit dem Gründungsjahr 1983. Das von Gründer und Inhaber Herbert Günther und von Siegrid Sommer geführte Unternehmen produziert ausschließlich im nordhessischen Frankenberg und liefert in die Kunststoff verarbeitende Unternehmen weltweit.
Wachstum mit innovativen Produkten und Lösungen für komplexe Anwendungen kennzeichnen das Unternehmen bis heute. Rund 200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beraten, konstruieren und produzieren für den weltweiten Vertrieb. Das Spektrum reicht von präzisen, standardisierten Systemen bis zu anwendungsspezifischen Sonderlösungen, die in enger Zusammenarbeit mit Kunden entstehen. Eine Fülle von Patenten und neuen Entwicklungen eröffnen Spritzgießern und Formenbauern immer wieder neue Möglichkeiten, mit höherer Qualität und Prozesssicherheit, schneller und kostengünstiger zu produzieren. Modernste Produktionstechnik einschließlich einer Reinraumfertigung für eine neue Generation von Düsenheizungen garantiert hohe Produktqualität.
Kunden finden sich in den Branchen Medizintechnik, Automotive, Elektro- und Elektronikindustrie, Verpackung und Consumer. Tochtergesellschaften in Österreich, Frankreich, Italien, China sowie Vertretungen für weitere 26 Länder sorgen für Kundennähe in den relevanten Märkten.
GÃœNTHER zeichnet sich durch folgende Alleinstellungsmerkmale aus:
• Die innovative BlueFlow®-Technolgie mit der schlanken, effizienten Dickschichtheizung für Heißkanaldüsen.
Einfach mehr produzieren mit Energieeinsparung bis zu 50 %.
• Der zweiteilige Schaft von GÜNTHER-Heißkanaldüsen bietet eine optimale thermische Trennung zum
Werkzeug. Der Schaft aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen verhindert unkontrollierte thermische Abfüh-
rungen und ermöglicht optimale thermische Trennung von Werkzeug und Düse.
• GÜNTHER setzt auf individuelle Lösungen für jeden Kundenanspruch.
Produktübersicht
Für mehr Informationen bitte auf die untenstehenden Links klicken:
• Heißkanaldüsen
• Mehrfach-Heißkanaldüsen
• Heißkanalverteiler
• Nadelbetätigung
• Anschlusselemente
• Zubehör
• Kaltkanaltechnik
• Vorkammerbuchsen
• BlueFlow®
• Rasant-Systeme
• Nadelverschlusssysteme
• Heiße Seite
• Heißkanalregelgeräte
• Mini-Heißkanalsysteme
TINTENSCHREIBER DANK BLUEFLOW®-TECHNOLOGIE
Erhöhung der Produktionskapazität bei der Herstellung von Schneider Schreibgeräten mit Heisskanaltechnik von GÃœNTHER . Die effizienten Heißkanalsysteme mit BlueFlow®-Technologie ermöglichen einen kosteneffizienteren Prozess.
Artikel "One Business"
Die Firma Schneider GmbH & Co. KG aus Wernigerode (Deutschland), produziert hochwertige Schreib- geräteserien und jährlich über 80 Millionen Patronen für Füllfederhalter. Mit 28 Spritzgießmaschinen, Montage, Druckerei, Konstruktion und eigenem Werkzeugbau besitzt Schneider eine sehr grosse Fertigungstiefe. Die Erhöhung der Produktionskapazität und Reduktion des Materialverbrauchs spielen bei diesen Mengen eine grosse Rolle. Auch ist die umweltfreundliche Produktion, mit der Einsparung von Energie und Ressourcen, ein strategisches Ziel.
Peter Witteweg, Fabian Voigtländer (Schneider) und GÜNTHER Fachberater Christoph Deutschmann
Bei der Fertigung von Tintenpatronen, Schreibstiften und Textmarkern kommt das Mehrkomponentenspritz- gießen immer mehr zum Einsatz. Dabei werden im Spritzgießwerkzeug unterschiedliche Materialien miteinander verbunden. In der Regel haben viele neue Artikel einen weicheren, ergonomischen Griffbereich aus einem Elastomer (TPE, TPU) und einen härteren Grundkörper (PE, PP oder ABS). Bis zu 16 verschiedene Farbkombinationen werden für einzelne Schreibartikel-Serien gefertigt.
Gemeinsam mit der Firma GÜNTHER Heisskanaltechnik aus dem nordhessischen Frankenberg, wurde dieser Prozess optimiert. Durch den Wegfall von dickwandigen Anguss-Systemen wurde die Zykluszeit wegen geringerer Kühlzeit deutlich gesenkt und der Materialverbrauch reduziert. Die Werkzeuge wurden mit noch höheren Fachzahlen und Heißkanaltechnik ausgestattet.
PM Nadelführung von GÜNTHER
Die verschiedenen Farben im Mehrkomponentenspritzgießen erfordern vom Heißkanalsystem gute Farbwechseleigenschaften, damit in kürzester Zeit von einer zur anderen Farbe umgestellt werden kann. Auch sind die Farbbatches bei der Verarbeitung temperaturempfindlich und erfordern einen homogenen Temperaturverlauf über den gesamten Schmelzekanal des Heißkanalystems. Die hohen Anforderungen an Oberflächen, Anschnittkonturen und deren Sichtbarkeit am Artikel, erfordert vermehrt den Einsatz von Nadelverschluss - Heißkanalsystemen.
Eingesetzt werden offene Heißkanaldüsen mit zweigeteiltem Schaft und ausbalancierten Verteilern. Die Anspritzung erfolgt auf Zwischenanguss, der die Positionsstabilität der Kerne gewährleistet. Durch den Einsatz der BlueFlow®-Düsen von GÃœNTHER konnte die Zykluszeit noch einmal um 4 Sekunden reduziert werden. Die speziellen Dickschichtheizelemente dieser Düsen reduziert den notwendigen Temperatureintrag in die Schmelze durch eine Wärmeverteilung mit 55% der Energie im Spitzenbereich der Düse. Zudem ergeben sich aufgrund der geringeren Abmessungen bei gleichbleibendem Schmelzekanal weitere Möglichkeiten zur optimalen Temperierung.
BlueFlow® - Düse NHF
Für den neuen „Tintenschreiber-One“ kommen im 2K-Spritzgußverfahren zwei BlueFlow®-Düsentypen zum Einsatz. Zum exakt gleichmäßigen Öffnen und Schließen der Anspritzpunkte durch die Nadeln, wird als Antrieb die Hubplatte in pneumatischer Ausführung eingesetzt. Diese Hubplatten werden durch die entsprechende Anzahl der Zylinder bewegt und mit speziellen Führungselementen für den prozesssicheren Betrieb ausgestattet. Zur Führung der beschichteten Nadeln werden angussnahe Nadelführungen aus pulvermetallurgischem Stahl eingesetzt. Somit wird eine hohe Standzeit garantiert. Das Nadelverschluss-Heißkanalsystem wurde als Heiße-Seite von GÃœNTHER Heißkanaltechnik komplett montiert und verdrahtet geliefert.
Für die Firma Schneider GmbH ist der Einsatz von Heißkanal-Systemen ein wichtiger Baustein, den Kunststoffbedarf im Prozess zu reduzieren. Die BlueFlow®-Düsen, in Verbindung mit dem zweigeteilten Schaft, benötigen deutlich weniger Energie und entsprechen so den Bedingungen und Ansprüchen der EMAS Zertifizierung.
Tintenpatronen
ELEKTRISCHER NADELVERSCHLUSS FÜR SAUBERE QUALITÄT
Heißkanalsystem definiert die Effizienz des Spritzgießens. Dank elektrischem Nadelverschluss können Collecting tubes für Analyselabors mit kürzester Zykluszeit unter reinraumähnlichen Bedingungen produziert werden.
Das Unternehmen Rittinghaus fertigt seit 1956 vorwiegend technische Spritzguss-Teile. 1998 erfolgte der Neubau am Standort Halver und wurde seitdem bereits zweimal erweitert. Bernd Rittinghaus bringt als zweiter Geschäftsführer und in dritter Generation das Familienunternehmen auf neuen Kurs. „Die Entwicklung geht in den letzten Jahren in Richtung sauberer und hygienisch einwandfreier Teile“, sagt er und sieht sein Unternehmen mit elf Mitarbeitern in fünf bis sechs Jahren in der Reinraumfertigung. Einen eigenen Reinraum der Klasse Sieben mit angeschlossener Spritzgießmaschine hat er bereits installieren lassen.
Beim Betreten der großen Produktionshalle sind die die 21 Arburg-Spritzgießmaschinen nicht zu überhören. Die Halle direkt im Anschluss an das laute Geräusch-Orchester erscheint hingegen wie eine andere Welt: In dem hohen weißen wirken die beiden elektrischen Allrounder mit ihrer Peripherie geradezu klein. Der integrierte gekapselte Reinraum linker Hand dominiert die Szenerie. Im Vergleich zu nebenan herrscht hier geradezu Stille, unterbrochen von den Stimmen von Bernd Rittinghaus und Horst-Werner Bremmer von Günther Heisskanaltechnik, zuständig für den Vertrieb und die Auslegung der Heißkanalsysteme. Sie besprechen letzte Justierungen an der Steuerung vor Maschinenstart.
16-fach Nadelverschlusssystem mit elektrischem Antrieb
LIEFERSICHERHEIT UND PRODUKTQUALITÄT AUSSCHLAGGEBEND
Die Hauptanforderung für die Realisierung der Sammelgefäße lag in der Vermeidung des Angusses bei höchster Teile-Qualität und kurzer Zykluszeit. Gute fünf Monate haben die beiden Hauptverantwortlichen des Projektes gebraucht, um Werkzeug, Heißkanal und Maschinensteuerung gemäß den Anforderungen des Auftraggebers umzusetzen. „Wir haben uns die Zeit genommen um die Zielvorgaben – angefangen von den CAD-Daten bis hin zur fertigen Konstruktion – sehr gründlich bis ins letzte Detail auszuarbeiten“, erklärt Rittinghaus. Dazu gehörte auch ein Re-Design der Werkzeug-Geometrie. Eine echte Herausforderung, denn das korrosionsfreie Werkzeug musste in der Höhe um 25 Millimeter gekürzt werden, damit es auf die Maschine passte und die notwendige Peripherie noch Platz fand. Letztlich hat sich die Akribie gelohnt, denn alle Komponenten sind bestmöglich aufeinander abgestimmt, so dass die Maschine lange Zeit wartungsfrei gefahren werden kann. Auf der Maschine ist ein Entionisationsmodul installiert, das stetig gefilterte Luft in die Maschine bläst. Damit erreicht die Fertigung die Reinraumklasse nach ISO 5. Die fertigen Artikel fallen direkt auf das Förderband, das ebenfalls, noch von der gereinigten Luft umströmt wird und anschließend in PE-Säcken, die manuell verschlossen werden. “Wir verpacken möglichst kontaminationsfrei, die Teile sterilisiert der Auftraggeber selbst“, sagt Rittinghaus.
DIE KURZE ZYKLUSZEIT HÄNGT VOM ARTIKEL AB
Rittinghaus produziert die Kunststoff-Teile mit einer kurzen Zykluszeit. „Wichtig ist die gleichmäßige Temperierung aller Bereiche des Artikels. Die Wandstärke des Gefäßes beträgt unter 1 Millimeter mit Ausnahme des Öffnungsrings von 1,8 Millimeter Dicke“, erklärt Rittinghaus. Alleine diese Vorgabe der dickeren Wandung in einem Bereich des Artikels hatte im Vorfeld zu einer Berechnung der Zykluszeit von 7 Sekunden aus Sicht des Spritzgießmaschinen-Herstellers geführt. Mit der eingesetzten Werkzeugtemperierung werden jetzt sogar durchschnittlich 5,5 Sekunden erreicht.
„Auch wenn der Artikel nicht danach aussieht, so betreiben wir hier doch High-Tech-Spritzguss“, erläutert der junge Geschäftsführer weiter. Dem pflichtet auch Bremmer bei: „Für unser Unternehmen ist diese Anwendung quasi ein Feldversuch für unseren Elektroaktuator, der hier zum ersten Mal in der Serienproduktion läuft.“ Viel Ingenieurskunst und Erfahrung stecken also in den 1,06 Gramm schweren „simplen“ kleinen Auffanggefäßen aus dem harten, hochtransparenten medizintechnisch zugelassenen Polypropylen. Und nicht zu vergessen sind die Kosten, die der Auftraggeber spart: „Wir unterbieten den Marktpreis um 25 Prozent und bieten unserem Kunden saubere Qualität und Liefersicherheit – letztere sind die ausschlaggebenden Argumente für das Projekt“, ist Rittinghaus sichtlich stolz. Der Erfolg kommt nicht von ungefähr: „Wir arbeiten seit fast drei Jahrzehnten mit Günther zusammen“, sagt Rittinghaus zufrieden, und weiter: „Die gemeinsamen Projekte funktionieren zu nahezu 100 Prozent ab Stunde Null – das hat man sehr selten.“ Ähnlich verhält es sich mit dem Maschinenhersteller Arburg, der auch Know-how-Lieferer ist und bei diesem Projekt beratend zur Seite stand.
Sammelgefäße für den Einsatz im Analyselabor
ELEKTRISCH ANGETRIEBENES NADELVERSCHLUSS-SYSTEM
Die in dieser Anwendung eingesetzte Heißkanaltechnik mit elektrisch angetriebenen Nadelverschluss-Düsen arbeitet effizient und sauber und erfüllt höchste Reinraumanforderungen. Das Heißkanalsystem beeinflusst als wichtiges konstruktives Element den Aufbau, die Leistungsfähigkeit und die Kosten des Spritzgießwerkzeugs. „Die Vorteile gegenüber einem pneumatisch ausgelegten System ergeben sich in Bezug auf Präzision und Energiebedarf“, erklärt Bremmer. Der eingebrachte Düsentyp NTT wird von der Trennebene eingebaut und kann so bei Wartungsarbeiten auf der Maschine verbleiben. Das verkürzt die Rüstzeiten und vereinfacht die Reinigung des Werkzeugs. Der Düsentyp hat zwei Passungen, die eine exakte Positionierung auf das Stichmaß ermöglichen und die Düsen sowie Verkabelung gegen eventuell auftretende Leckagen zwischen Verteiler und Düse schützen. „Durch diese Passungen ist der Verteilerraum zu den Kabelkanälen hin hermetisch abgedichtet“, erklärt der Spezialist Bremmer. Das 16-fach Nadelverschluss-Werkzeug ist mit einem starken Servomotor (Linearaktuator) zum Antrieb der schiefen Ebene ausgestattet. Durch ein sehr fein gestuftes Getriebe schließt und öffnet dieser in einem kleinen Bauraum befindliche Antrieb die Verschlussnadeln in weniger als 0,2 Sekunden was bei kurzen Zykluszeiten erforderlich ist. Dabei können die Nadeln in beliebige Positionen gefahren werden, aufgrund der Absolutwertgeber in den Servoantrieben sind Referenzfahrten nicht erforderlich. Die feine Ãœbersetzung der Schiebmechanik und die präzise Wiederholgenauigkeit des Aktuators ermöglicht das Fahren der Verschlussnadeln < 5 µm auf Position. Gesteuert wird der Motor über einen Anreih-Servoregler, dieser kann entweder in den Schaltschrank der Spritzgießmaschine integriert oder in einem separaten Reglergehäuse mit multifunktionalem Bedienfeld untergebracht werden.
Die optimierte Verschlussnadel ermöglicht einen berührungslosen und verschleißarmen Betrieb. Während der Verschlussbewegung wird die Nadel zunächst in einer konischen Führung zentriert, bis sie präzise in die zylindrische Führung eintaucht. Bei Bedarf kann die Nadelführung mit geringem Aufwand gewechselt werden, ohne notwendige Nacharbeit der Einsätze. Der Antrieb und die Steuerung der Nadeln erfolgt über einen Schiebemechanismus. Vorzugsweise wird dieser Antrieb bei engen Nestabständen vorgesehen. Ein exaktes Öffnen und Schließen aller Nadeln ist so möglich. Spezielle Durchlässe in der Werkzeug-Aufspannplatte ermöglichen – im montierten Zustand – ein Einzeljustieren der Eintauchtiefe der Verschlussnadeln von außen.
Die Eintauchtiefe der Nadeln kann neben der mechanischen Möglichkeit zusätzlich über das Steuergerät des Servoantriebs eingestellt werden. In 1/100 mm Schritten ist das Einstellen der Verschlussnadeln möglich, ohne das Werkzeug von der Maschine zu nehmen. Unter diesen Voraussetzungen ist auch eine Produktion der in Halver gefertigten Teile im geschlossenen Reinraum direkt umsetzbar.
Horst-Werner Bremmer (links) und Bernd Rittinghaus an der laufenden Maschine
NEUE TECHNOLOGIEN ELEKTROAKTUATOR
Der Elektroaktuator generiert aus einer rotatorischen Bewegung eine Linearbewegung in zwei Richtungen. Basis der Steuerung ist ein Elektromotor Das integrierte Planetenrollengetriebe und die Umsetzungverhältnisse der Kraft von 6.000 Newton ermöglichen ein exaktes Fahren der Nadeln. Durch das Ãœbersetzungsverhältnis 4:1 von der Bewegung des Schiebemechanismus horizontal zu vertikal erreicht der Elektroaktuator eine Kraft von bis zu 24.000 Newton – dies würde ein Schrittgetriebe nicht erreichen. Die im Projekt beschriebenen Nadeln im Werkzeug sind ausgelegt für je 1.000 Newton. Theoretisch könnte damit ein 24-fach Werkzeug betrieben werden, jedoch würde dies höhere Kosten für das Werkzeug bedeuten. Der Elektroaktuator ist durch einen pneumatischen Kolben austauschbar, was in der Reinraumproduktion oft angewandt wird. Jedoch ist auch dies eine Frage der Kalkulation, denn gefilterte Luft ist mit das teuerste Antriebsmedium.
KOSTENEFFIZIENZ HEISSKANALTECHNIK
Effizienz beim Spritzgießen entsteht nur sehr eingeschränkt durch punktuelle Optimierungen. In der Heißkanaltechnik sind Lösungen erforderlich, die Energieeinsparung, robuste Prozessführung und neue Problemlösungen im Werkzeugbau gleichermaßen ermöglichen. Ergänzt um Know-how aus möglichst vielen ähnlichen Projekten mit Unterstützung bei der konstruktiven Auslegung entstehen wirklich innovative Lösungen, die einen Vorsprung zum Wettbewerb schaffen.
Besuchen Sie uns auf der Swiss Plastics. Wir freuen uns auf Ihren Besuch an unserem Stand (Halle 2, Stand B2049).
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GÃœNTHER Heisskanaltechnik GmbH
