Aluminium-Profilsystem für automatisiertes Verpacken

Im eigentlichen Sinne bedeutet Innovation die „Realisierung einer neuartigen, fortschrittlichen Lösung für ein bestimmtes Problem, besonders die Einführung eines neuen Produkts oder die Anwendung eines neuen Verfahrens“. Bezeichnend ist hierbei zudem, dass diese Lösung auch tatsächlich im Markt Anwendung finden muss. Kurz: Eine gute Idee ist noch keine Innovation. Erst die erfolgreiche Umsetzung dieser Idee macht sie zur wirklichen Innovation.

Wie beim mittelständischen Prüf- und Messtechnik-Unternehmen. Seit knapp 40 Jahren entwickelt und baut das Unternehmen Komplettlösungen zum Prüfen, Sammeln, Packen und Transportieren von Hohlkörpern verschiedenster Art. Blasformmaschinenhersteller, Verpackungsspezialisten oder Automobilbauer weltweit zählen zu den Kunden des Unternehmens.

Die Entwicklung der Packanlage S-PACK-PAL-T von Steffes zeigt, wie Innovation aussehen kann: Die Anlage ist vollautomatisch und eignet sich zum Packen verschiedener leerer Behälter (zum Beispiel Flaschen, Dosen, Kanister) in Papptrays und anschließendem Palettieren der Trays auf einer Palette. Neben den Voraussetzungen wie robust, sicher und einfach in der Bedienung sollte die Anlage unter anderem eine Packhöhe von 3 m haben. Weiterhin sollte sie ein kompaktes und boxförmiges Gestell haben, damit sie bestmöglich auf einem Lkw oder einem Seecontainer transportiert werden kann. Zudem kommt noch eine gewisse Flexibilität hinzu, die bei solchen Anlagen insbesondere im Konstruktionsprozess unabdingbar ist.

Diese Anforderungen sehen auf den ersten Blick nicht besonders außergewöhnlich aus. Doch in der Umsetzung erweisen sich häufig auch scheinbar einfache Voraussetzungen als hohe Hürden, weiß auch Christian Becker, Produktmanager bei Maschinenbau Kitz: „Bei Neuentwicklungen gilt es nicht nur, zu beachten, dass alles funktioniert, wie es soll. Gerade Anforderungen, die nicht primär die Funktion oder die Kapazitäten der Maschine betreffen, können häufig konstruktive Veränderungen des Konzeptes verlangen.“

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

Insbesondere die geforderte Packhöhe von 3 m stellte sich zunächst als großes Hindernis heraus. Die Deckenhöhe der Montagehalle bei Steffes erlaubte den Bau einer solch hohen Anlage einfach nicht. Aus der Not heraus überlegten die Entwickler, das Gestell teleskopierbar zu konstruieren. Um die erforderliche Höhe zu erreichen, sollte das Gestell um 1,5 m ausgefahren werden können.

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 musste nun an dieses System angepasst werden.

Steffes verwendet schon seit einigen Jahrzehnten das Aluminium-Profilsystem des Maschinenbauunternehmens als Basis für ihre Maschinen. Und damit konnten die Steffes-Konstrukteure die Idee verwirklichen: Nicht nur das teleskopierbare Gestell der Anlage, sondern auch Bauteile wie Rahmen und Gehäuse, Türen und Fenster oder der Greifer für die Papptrays sind aus dem System gebaut.

In der Packanlage haben die Konstrukteure auch Transportbänder verbaut: Zwei senkrecht gegenüberstehende Zahnriemenförderer mit Mitnehmern dienen nach dem Paternoster-Prinzip als Pufferspeicher für die Papptrays. Mit entsprechender Taktung werden die Trays gepuffert beziehungsweise der weiteren Verwendung wieder zugeführt.

Das 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“, sagt 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. „Aber für uns als Maschinenhersteller bieten die Komponenten und Module insbesondere im Konstruktions- und Herstellungsprozess einige wichtige Vorteile.“ Besonders die benötigte Flexibilität während einer Neuentwicklung lässt sich mit den Produkten gut realisieren. Bauteile lassen sich schnell und einfach nachträglich ändern oder anpassen. Die Vielfalt des Profilsystems ermöglicht auch ungewöhnliche Anwendungen.

Bei der Entwicklung und Umsetzung der Packanlage benötigten die Konstrukteure dort nur wenig Beratung: „Das System und der Katalog sind verständlich aufgebaut und wir kennen die Produkte sehr gut“, sagt Maxim Janzen. „Bei Modulen wie Transportbändern hat uns der 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 beziehungsweise 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 den Packspezialisten 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 Maxim 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. tha