Fortschrittliche Fördersysteme: Zahnriemen & Rollenketten für automatisierte Montage

Flexible Förderlösungen für automatisierte Montage: Zahnriemen- & Rollenkettenförderer

Von Brian McMorris | Lift and Turn | 19. April 2024

Verständnis von Mehrstrangförderern

Produktionssysteme für die automatisierte Montagefertigung erfordern den Transport von Teilen von einer Montagestation zur nächsten. Es gibt viele Wege, diese Aufgabe mit unterschiedlicher Wiederholgenauigkeit, Geschwindigkeit und resultierenden Kosten zu bewältigen. Unter den vielfältigen Fördertechniken stechen Mehrstrangförderer durch ihre Vielseitigkeit und Robustheit hervor. In dieser Kategorie dominieren zwei Haupttypen: Zahnriemenförderer und Rollenkettenförderer. In dieser umfassenden Betrachtung untersuchen wir die Feinheiten von Mehrstrangförderern und analysieren die Merkmale, Vorteile und Anwendungen jedes Typs.

Mehrstrangförderer nutzen, wie der Name andeutet, mehrere Stränge (manche nennen sie auch „Strings“), um Produkte oder Materialien von einem Punkt zum anderen zu transportieren. Montagematerialien können auf einer Palette liegen, die auf den Förderer abgestimmt ist, oder direkt auf den Strängen aufliegen. Die Nutzung mehrerer Stränge bietet gegenüber Einstrang-(Band-)Förderern mehrere Vorteile: erhöhte Tragfähigkeit, verbesserte Stabilität und größere Flexibilität in Design und Layout.

Zahnriemenförderer: Präzision und Effizienz

Zahnriemenförderer verwenden gezahnte Riemen aus polymeren Materialien wie Polyurethan, die eine präzise Bewegung und Ausrichtung der Produkte gewährleisten. Die Zähne des Riemens greifen in die entsprechenden Kettenräder ein, was einen ruhigen und synchronisierten Betrieb ermöglicht. Dieses Design minimiert Schlupf und sichert eine exakte Positionierung, wodurch Zahnriemenförderer ideal für Anwendungen sind, die präzises Indexieren und Ausrichten erfordern.

Ein wesentlicher Vorteil von Zahnriemenförderern ist ihre Fähigkeit, schwere Lasten mühelos zu bewältigen. Die mehreren Stränge verteilen die Last gleichmäßig, reduzieren die Belastung einzelner Komponenten und erhöhen die Gesamtsystemzuverlässigkeit. Zudem bieten Zahnriemenförderer geringe Wartungsanforderungen und minimale Ausfallzeiten dank ihrer robusten Konstruktion und effizienten Kraftübertragung.

Anwendungsseitig finden Zahnriemenförderer breite Verwendung in Branchen, wo Präzision und Effizienz oberste Priorität haben. Von Automobilmontagelinien über Medizintechnik bis hin zur Elektronikfertigung – diese Förderer glänzen beim Transport empfindlicher Komponenten und Produkte mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Ihre Fähigkeit, bei hohen Geschwindigkeiten zu arbeiten, steigert die Produktivität weiter und macht sie in schnelllebigen Produktionsumgebungen unverzichtbar.

Rollenkettenförderer: Langlebigkeit und Vielseitigkeit

Rollenkettenförderer hingegen setzen auf Ketten mit Rollen, um Materialien entlang des Förderwegs zu transportieren. Diese Ketten werden von Kettenrädern angetrieben und bieten eine robuste und zuverlässige Kraftübertragung. Rollenkettenförderer sind bekannt für ihre Langlebigkeit und Vielseitigkeit, was sie für ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Branchen geeignet macht.

Ein primärer Vorteil von Rollenkettenförderern ist ihre Fähigkeit, schwere Lasten über lange Strecken zu transportieren. Die inhärente Stärke der Rollenketten erlaubt es ihnen, hohe Lasten – in einigen Fällen über 1000 lbs (ca. 450 kg) – ohne Leistungseinbußen zu bewältigen, was sie ideal für den Transport sperriger und unhandlicher Materialien wie Automobil-Unterbaugruppen, Haushaltsgeräte und Möbel macht. Zudem bieten Rollenkettenförderer Designflexibilität, die eine einfache Anpassung an spezifische Anwendungsanforderungen ermöglicht.

In puncto Langlebigkeit übertreffen Rollenkettenförderer viele andere Förderertypen. Die robuste Konstruktion der Ketten und Kettenräder gewährleistet langfristige Zuverlässigkeit, selbst unter rauen Betriebsbedingungen. Mit entsprechender Wartung können Rollenkettenförderer jahrelang störungsfrei arbeiten und sind somit eine kosteneffiziente Lösung für Materialhandling-Anforderungen.

Motorisierte Antriebe

Sowohl Mehrstrangförderer als auch Rollenkettenförderer benötigen eine Antriebsform. Dies steht im Kontrast zu Schwerkraftrollenförderern, die ohne Antrieb auskommen. Um die in der automatisierten Montage gewünschte Wiederholgenauigkeit zu erreichen, nutzen Rollenketten- und Mehrstrangförderer „bruchteilige“ DC-Motoren, die seriell gesteuert in Zonen arbeiten können. Eine Zone kann gerade etwas länger sein als das Produkt oder die Palette, um einen „Druckfreien“ Transport zu erreichen, bei dem keine Berührung zwischen benachbarten Paletten oder Produkten bei direkter Förderung entsteht.

Solche kleinen DC-Motoren werden über eine serielle Netzwerkverbindung synchronisiert und gesteuert, wobei verschiedene „Bus“-Protokolle einschließlich Ethernet/IP zum Einsatz kommen. Sie können auch optische Encoder-Rückmeldung bieten, sodass die Position stets bekannt ist – wobei der inhärente Schlupf einer Palette auf einem Mehrstrangförderer die präzise Position jeder Palette unbestimmt macht. Ein drahtloses RFID-Tag und regelmäßige Lesegeräte entlang des Förderers könnten an jeder Palette angebracht werden, sodass die Palettenposition immer bekannt ist. Physische „Anschläge“ werden in vielen Fördersystemen eingesetzt, um eine Palette oder ein direkt gefördertes Produkt am Weiterfahren zu hindern, auch wenn der Förderer weiterläuft. Diese dienen der Flusskontrolle an Kreuzungen, wo sich Förderer kreuzen oder über einen „Lift-and-Turn“-Mechanismus im rechten Winkel die Richtung ändern.

Vertikalförderung und Transfereinheiten

Einige Hersteller bieten Vertikalförderung an, die einem Aufzug ähnelt. Die Palette oder das Produkt wird in einen Bereich mit vertikalem Förderantrieb befördert und auf eine andere Ebene im System bewegt. Dies kann für den Transport auf kompakter Grundfläche, für „Über-Unter“-Produktumlenkung, für Produktpufferung oder für die Lagerung von Produkten auf mehreren Ebenen genutzt werden.

Video: Vertikalförderung

Vergleichende Analyse: Zahnriemen vs. Rollenkette

Obwohl sowohl Zahnriemen- als auch Rollenkettenförderer einzigartige Vorteile bieten, hängt die Wahl zwischen beiden von verschiedenen Faktoren ab: Anwendungsanforderungen, Umgebungsbedingungen und Budgetrestriktionen.

Präzision und Genauigkeit

Zahnriemenförderer überzeugen in Anwendungen, die präzise Positionierung und Synchronisation erfordern, dank ihres gezahnten Riemendesigns. Sie sind ideal für Aufgaben wie Indexieren, Sortieren und Montieren, wo Genauigkeit entscheidend ist.

Tragfähigkeit

Rollenkettenförderer bieten überlegene Tragfähigkeit, was sie für den Transport schwerer Materialien und Produkte über lange Strecken prädestiniert. Ihre robuste Konstruktion und Fähigkeit, hohen Lasten standzuhalten, machen sie zur bevorzugten Wahl in Branchen wie Bergbau, Bauwesen und Logistik.

Wartungsanforderungen

Zahnriemenförderer erfordern typischerweise weniger Wartung als Rollenkettenförderer. Das Fehlen von Schmierbedarf und die Einfachheit des Riemenwechsels tragen zu geringeren Wartungskosten und reduzierten Ausfallzeiten bei.

Flexibilität

Rollenkettenförderer bieten größere Flexibilität in Layout und Design. Ihre modulare Bauweise ermöglicht einfache Anpassung und Adaption an sich ändernde Produktionsbedürfnisse. Zudem können Rollenkettenförderer Steigungen, Gefälle und Kurven bewältigen, was sie für komplexe Materialhandling-Szenarien geeignet macht.

Kostenbetrachtungen

Zahnriemenförderer mögen niedrigere Anschaffungskosten haben, doch Rollenkettenförderer bieten aufgrund ihrer Langlebigkeit und Lebensdauer oft einen besseren langfristigen Wert. Die Gesamtkosten des Eigentums (TCO), einschließlich Wartungs- und Betriebskosten, sollten bei der Entscheidung berücksichtigt werden.

Anwendungen und Branchen

Sowohl Zahnriemen- als auch Rollenkettenförderer finden Anwendung in einer Vielzahl von Branchen, darunter Automobil, Lebensmittel & Getränke, Verpackung und Logistik.

Zahnriemenförderer werden häufig eingesetzt in:

• Elektronik- und Solartechnik
• Medizintechnik-Produktion
• Pharmaproduktion
• Präzisionstechnik
• Reinraumumgebungen

Rollenkettenförderer sind verbreitet in:

• Lagerhaltung und Distribution
• Automobilfertigung
• Haushaltsgerätefertigung
• Schwerindustrie
• Bergbau und Zuschlagstoffe
• Holzverarbeitung

Fazit

Zusammenfassend bieten Mehrstrangförderer – ob Zahnriemen oder Rollenkette – eine Vielzahl von Vorteilen und Anwendungen im Bereich Materialhandling und Automatisierung. Während Zahnriemenförderer in Präzision und Effizienz glänzen, priorisieren Rollenkettenförderer Langlebigkeit und Vielseitigkeit. Das Verständnis der spezifischen Anforderungen jeder Anwendung ist essenziell für die Auswahl des geeignetsten Förderertyps. Durch die Nutzung der Stärken von Zahnriemen- und Rollenkettenförderern können Industrien ihre Materialhandling-Prozesse optimieren und die Gesamtproduktivität und -effizienz steigern.