Staufähige Fördersysteme

Meinolf Droege,

Spritzgießen intelligent verketten

Komponenten und Baugruppen für die Automobilindustrie produziert das Unternehmen Happ in Nordrhein-Westfalen. Die Basis dafür bilden unter anderem vollelektrische Spritzgießmaschinen, die mit staufähigen Fördersystemen die effiziente Produktion komplexer Baugruppen ermöglichen.

Komplett automatisch montierte und beschriftete Baugruppe aus der Spritzgießfertigung (rechts), bestehend aus Innen- und Außenrohr. Es handelt sich um die Ablassschraube für einen Ölfilter. © Wittmann Battenfeld

Das familiengeführte Unternehmen produziert mit etwa 70 Mitarbeitern im 3-Schichtbetrieb auf 6000 Quadratmetern Fläche überwiegend für die Automobilindustrie. Ein Teil des Umsatzes wird mit Produkten für die Weiße Ware erwirtschaftet. Verarbeitet werden laut Unternehmen jährlich mehr als 1300 Tonnen verschiedener thermoplastischer Kunststoffe mit Spritzgewichten zwischen 0,5 und 3000 Gramm im 1- und 2-Komponenten-Spritzguss. Knapp 40 Spritzgießmaschinen in den Schließkraftgrößen von 350 bis 8000 Kilonewton bilden die Basis der Produktion. Darunter befinden sich sieben Maschinen der vollelektrischen Ecopower-Reihe von Wittmann Battenfeld. Sie weisen Schließkräfte zwischen 1000 und 3000 Kilonewton auf. Diese Maschinen sind zumeist mit Robotern der Typen W818 oder W822 von Wittmann ausgestattet. Zur Trocknung seines Materials setzt Happ eine zentrale Anlage, ebenfalls von Wittmann, ein.

Dank konstanter Investition auch in die Automatisierungstechnik können komplette Baugruppen automatisch und mit hoher Präzision und Effizienz montiert werden. Zur Entwicklung und Herstellung dieser Automatisierungslösungen hat Happ am Standort Ruppichteroth das Unternehmen Ergotek gegründet. Der Ursprung geht auf ein von Happ 2014 entwickeltes Produkt für den Fitness- und Physiotherapiebereich, die Ergo-Wall, zurück. Das ist eine unter Einsatz von Automatisierungs- und Fördertechnik in unterschiedliche Neigungen verstellbare Kletterwand. An der Universität Potsdam werden aktuell Therapeuten an der Ergo-Wall ausgebildet.

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Per staufähiger Fördertechnik verkettete vollelektrische Spritzgießmaschinen. © Wittmann Battenfeld

Das mit diesem Produkt gewonnene Know-how sollte Ergotek für die Montage bei Happ und für andere Unternehmen nutzen. Seit 2018 werden die Module, die die Basis für die Modulförderer bilden, im Industrieumfeld eingesetzt. 2019 wurden die Modulförderer, die meist für getaktete Systeme genutzt werden, um das Flexitek-System erweitert. Die staufähigen Systeme bieten ein breites Anwendungsspektrum und sind an die Anforderungen der Spritzgieß-Fertigung angepasst. Noch für 2020 ist die Erweiterung des Portfolios um ein Schwerlastfördersystem für Gitterboxen geplant.

Ein kürzlich von Ergotek in der eigenen Produktion umgesetztes Projekt ist die flexible Verkettung zweier Ecopower-Maschinen mit staufähigen Fördersystemen. Automatisch werden Außen- und Innenrohr der Ablassschraube von Ölfiltern für die Automobilindustrie gefügt, geprüft, laserbeschriftet und abgelegt.

Für einen Testlauf bereitgestelltes Fördergerät von Ergotek aus Kunststoffteilen von Happ. © Wittmann Battenfeld

Zum Einsatz kommen bei dieser Anlage zwei Ecopower mit je 1100 Kilonewton Schließkraft und Robotern des Typs W818. Sie produzieren jeweils mit einem 2-fach-Werkzeug das Innenrohr und das Außenrohr der Ablassschraube für den Ölfilter. der Robote entnimmt die Teile und führt sie einer Kamera zu, um die Maßhaltigkeit zu prüfen. Über eine weitere Kamera werden die Teile auf Gratbildung geprüft. In weiterer Folge werden die Rohre via Flexitek-Förderer weitertransportiert und zum Abkühlen gepuffert. Danach montiert ein Scara-Roboter das Außenrohr auf das Innenrohr. Mit Hilfe eines Knickarm-Roboters und einer weiteren Kameraprüfung werden Tiefenmaß und Winkelstellung geprüft und die Bauteile zur Laserbeschriftung an ein Beschriftungsband übergeben. Es folgt die Übergabe der fertigen Baugruppen an den Flexi-Buffer.

Erst mit dem Einsatz dieser verketteten Anlage sei die wirtschaftliche Fertigung dieses Produkts möglich. Darüber hinaus bietet die Anlage eine Reihe weiterer Vorteile: Dank der Verbindung der beiden Anlagenteile wird auf die Einlagerung der einzelnen Bauteile verzichtet, und die Zuordnung der Nester und damit die Nachverfolgbarkeit bleiben gesichert. Zu prüfenden Teile können angefordert und über die Rutschen ausgeschleust werden.

Bei Unterbrechung an einem der Anlagenteile können die weiteren Systemkomponenten bis zu einer Stunde weiter produzieren. Der Boxenpuffer mit den Fertigteilen muss nur etwa alle 2,5 Stunden geleert werden. Die Verkettung der Förderer benötigt nur einen vergleichsweise geringen Steuerungsaufwand und lässt eine Trennung der einzelnen Sicherheitsbereiche zu.

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