Not macht erfinderisch

Schwerpunkt Maschinenelemente

Profile – Mithilfe der Komponenten und Module des Aluminium-Profil-Baukastensystems von Maschinenbau Kitz konnte Steffes Prüf- und Messtechnik eine neuartige Packanlage realisieren.

16. Februar 2017

Eine gute Idee ist noch lange keine Innovation. Erst wenn ein neues Produkt oder ein neues Verfahren auch Anwendung im Markt findet, kann man von einer wirklichen Innovation sprechen. Die erfolgreiche Lösung eines Problems in der Praxis ist also der entscheidende Punkt.

Um seine Automatisierungssparte weiter auszubauen, entschied sich das mittelständische Unternehmen Steffes Prüf- und Messtechnik GmbH eine innovative Packanlage zu entwickeln. Die S-Pack-PAL-T ist eine vollautomatische Anlage zum Packen verschiedener leerer Behälter wie beispielsweise Flaschen, Dosen und Kanister in Papptrays und zum anschließenden Palettieren der Trays auf einer Palette.

Aufgrund beengter Umgebungsbedingungen planten die Entwickler eine höhenverstellbare und damit besonders kompakte Anlage. Neben den Voraussetzungen wie »robust«, »sicher« und »einfach in der Bedienung« sollte die Anlage unter anderem eine Packhöhe von drei Metern haben. Eine weitere Vorgabe bestand darin, dass sie ein kompaktes und boxförmiges Gestell haben sollte, um sie bestmöglich auf einem Lkw oder einem Seecontainer transportieren zu können. Auch eine gewisse Flexibilität, die bei solchen Anlagen insbesondere im Konstruktionsprozess unabdingbar ist, sollte eingeplant werden.

Die Anforderungen sahen auf den ersten Blick nicht ungewöhnlich aus. Doch schon häufig erwiesen sich scheinbar einfache Voraussetzungen in ihrer Umsetzung als große Herausforderung. Das kennt auch Christian Becker, Produktmanager bei Maschinenbau Kitz: »Bei Neuentwicklungen gilt es nicht nur zu beachten, dass alles wie geplant funktioniert. Gerade Anforderungen, die nicht primär die Funktion oder die Kapazitäten der Maschine betreffen, können häufig konstruktive Veränderungen des Konzeptes verlangen.«

Zum Beispiel mussten der Transport und das Einbringen einer Maschine ebenso berücksichtigt werden, wie die Betriebskosten der Anlage oder auch Ergonomie und Geräuschemissionen. Auch ganz trivial erscheinende Voraussetzungen, wie das Platzangebot können die Umsetzung einer Idee stark beeinflussen.

Teleskopierbares Gestell

Besonders die geforderte Packhöhe von drei Metern stellte für die Konstrukteure zunächst ein Planungshindernis dar, da die Deckenhöhe der Montagehalle bei Steffes für den Bau dieser Anlage zu niedrig war. In ihrer Not kam den Entwicklern die Idee, das Gestell wie ein Teleskop zu konstruieren. Um die erforderliche Höhe zu erreichen, sollte das Gestell um eineinhalb Meter ausgefahren werden.

Nachdem das Konzept feststand, erkannten die Entwickler, welche Vorteile dieses System noch mit sich brachte: In dieser Form konnte die Anlage unter anderem in einem Stück auf einem Lkw oder in einem Container transportiert werden. Somit musste sie für den Transport nicht abgebaut und am Einsatzort wieder aufgebaut werden. Die Konstruktion der weiteren Baugruppen und Bauteile wurde in der Folge an dieses System angepasst.

Steffes verwendet schon seit einigen Jahrzehnten das Aluminium-Profilsystem von Maschinenbau Kitz (MK) als Basis für ihre Maschinen. Und damit konnten die Steffes-Konstrukteure ihre Lösung verwirklichen: Nicht nur das teleskopierbare Gestell der Anlage, sondern auch Bauteile wie Rahmen und Gehäuse, Türen und Fenster oder der Greifer für die Papptrays wurden aus dem MK-System gebaut.

Darüber hinaus haben die Konstrukteure von Steffes in der Packanlage auch Transportbänder von Maschinenbau Kitz verbaut: Zwei senkrecht gegenüberstehende Zahnriemenförderer mit Mitnehmern dienen nach dem Paternoster-Prinzip als Pufferspeicher für die Papptrays. Mit entsprechender Taktung werden die Trays gepuffert bzw. der weiteren Verwendung wieder zugeführt.

Das MK-Baukastensystem ist so aufgebaut, dass Profile, Zubehör und Fördertechnik vollständig miteinander kompatibel sind. »Mit unseren Produkten lassen sich sämtliche mechanische Grundfunktionen einer modernen Fabrikautomation realisieren«, erklärt Christian Becker. »Für unsere Kunden ist es in der Regel kein Verkaufsargument, auf welcher Basis wir unsere Maschinen bauen«, sagt Maxim Janzen, technischer Leiter bei Steffes und ergänzt: »Aber für uns als Maschinenhersteller bieten die MK-Komponenten und Module insbesondere im Konstruktions- und Herstellungsprozess einige wichtige Vorteile.«

Besonders die benötigte Flexibilität während einer Neuentwicklung lässt sich mit den MK-Produkten gut realisieren. Bauteile lassen sich schnell und einfach nachträglich ändern oder anpassen. Zudem ermöglicht die Vielfalt des Profilsystems auch ungewöhnliche Anwendungen.

Bereits drei Packanlagen realisiert

Bei der Entwicklung und Umsetzung der Packanlage benötigten die Konstrukteure von Steffes nur wenig Beratung: »Das System und der Katalog sind verständlich aufgebaut und wir kennen die Produkte sehr gut«, betont Maxim Janzen. »Bei Modulen wie Transportbändern hat uns der MK-Außendienst gut beraten, wie wir die Förderer am besten einsetzen.«

Um die Anlage möglichst kompakt zu bauen, wurde das höhenverstellbare Gestell mit einem Scherenhubantrieb realisiert. Teleskopierbare Profile sorgen für die notwendige Flexibilität. Bauteile und Baugruppen, die im Betrieb aus dem Gestell hinausragen, wurden so konstruiert, dass sie für den Transport eingefahren oder eingeklappt werden können. Nachdem das Konzept der Packanlage vollständig ausgearbeitet war, wurde der erste Prototyp als halbautomatische Version beim Kunden in Betrieb genommen. Etwas später folgten zwei weitere Anlagen als vollautomatische Version mit diversen Optionen und Neuerungen.

Für Steffes hat sich die Entwicklung der Packanlage auf jeden Fall gelohnt: Nach den ersten drei Anlagen sind nun zwei weitere in Planung. »Unser Kunde ist hochzufrieden und wir sind es auch«, sagt Janzen. Das Beispiel zeigt, wie gelebte Innovation in einem mittelständischen Unternehmen funktionieren kann: Innovativ sein bedeutet demnach nicht nur die Möglichkeiten auszuschöpfen, sondern auch aus der Not eine Tugend zu machen. Und mit den richtigen Komponenten lassen sich selbst ungewöhnliche Ideen realisieren. us

Erschienen in Ausgabe: 01/2017