Alufix-Palettiersystem unterstützt automatisierten Messbetrieb

Paletten für Tabletten

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Höchste Qualität und Genauigkeit sind Pflicht bei der Produktion von Tablettiermaschinen. Darum herrscht im Prüfraum der Fette GmbH in Schwarzenbek Tag und Nacht Betrieb. Um die zu prüfenden Teile schnell und flexibel aufbauen zu können, setzt Fette das Rasterspannsystem Alufix von Witte ein.

Tabletten oder Tabs – diese, aus Granulaten gepressten Produkte sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Sie werden von der pharmazeutischen Industrie, aber auch von der Lebensmittel-, chemischen, Reinigungsmittel- und Automobilindustrie angeboten.

Damit Tabletten ihre Aufgabe erfüllen können, sind eine exakte Dosierung, Pressung und dafür hochgenau funktionierende Maschinen eine Grundvoraussetzung. Seit 1948 beschäftigt sich die Fette GmbH neben der Herstellung von Präzisionszerspanungswerkzeugen auch mit der Entwicklung und Produktion von Tablettiermaschinen. Heute zählt das Unternehmen, das zur Leitz Firmengruppe gehört, zu den weltweit führenden Herstellern von Tablettierpressen. Unter dem internationalen Begriff „Compacting“ erschließt Fette neben der Pharmaindustrie Zug um Zug neue Märkte, in denen pulver- oder granulatförmige Materialien ebenfalls zum Einsatz kommen. So werden auf Fette-Maschinen zum Beispiel Zwischenprodukte für die Keramik- und Elektroindustrie hergestellt, und auch die Metall-, Umwelt- und Tiernahrungsindustrie nutzt deren Dienste.
Die Fette Tablettierpressen sind Rundläufer, die modular aufgebaut sind und je nach Anforderung in unterschiedlicher Größe und Ausstattung zur Verfügung stehen. Die wirksamen Kräfte reichen bis zu 15 t pro Pressvorgang. Bei erreichbaren Drehzahlen von über 100 U/min kann ein Doppelrundläufer bis zu 79 Tabletten pro Umdrehung pressen. So erreicht die Fette P 3090i zum Beispiel einen Ausstoß von 1,1 Millionen Tabletten pro Stunde. Dabei wird jede produzierte Tablette über die erzeugten Presskräfte geprüft. Weicht der Druck um mehr als eine frei programmierbare Prozentzahl vom Standardwert ab, wird die Tablette aussortiert. Das geschieht über einen Luftstrahl, mit dem sie aus dem Prozess geblasen wird.
Tablettierpressen erfordern hohe Bauteilqualität
Grundvoraussetzung für den Markterfolg der hochgenauen, schnellen Maschinen ist ihre Qualität, die einer strengen Kontrolle unterliegt. Mangnus Schumacher leitet die Qualitätssicherung im Bereich Tablettiertechnik bei Fette und verantwortet die Qualität aller Teile und Maschinen vom Wareneingang für Zulieferteile über die Eigenfertigung bis hin zur Maschinenabnahme und Inbetriebnahme beim Kunden: „Wir haben hier in unserem Werk in Schwarzenbek eine sehr hohe Fertigungstiefe. Sogar unsere Verstellgetriebe und Führungen produzieren wir selbst. Außerdem haben wir eine eigene Blechbearbeitung, in der die Verkleidungsteile und Schaltschränke entstehen. Elektronik und Software stammen ebenfalls aus unserer Hand.“ Dadurch kommen auf die acht Mitarbeiter der Qualitätssicherungsabteilung unterschiedlichste Aufgaben zu, wie die Wareneingangskontrolle, die Messung von komplexen Bauteilen bis hin zur Kontrolle der Blechteile. Mangnus Schumacher erklärt: „Für Serienteile, die in größeren Stückzahlen gefertigt werden, setzen wir eine In-process-Prüfung ein. Das heißt, wir prüfen die Teile beim Anlauf der Produktion, und in Stichproben, die statistisch ausgewertet werden. So sichern wir einen qualitativ hochwertigen Prozess. Anders ist es bei Bauteilen, die für die Qualität des Endprodukts direkt verantwortlich sind. Matrizenscheiben zum Beispiel werden auf Kundenanforderung zu 100 Prozent gemessen und die Ergebnisse protokolliert.“
Da die Tablettiermaschinen und damit verbunden auch die zu messenden Teile immer größer und zahlreicher wurden, mussten Mangnus Schumacher und sein Team den Messraum neu ausstatten. 2006 investierte Fette in eine Leitz Koordinatenmessmaschine, die in der Lage ist, ein rekordverdächtiges Messvolumen von 3000 mm x 2000 mm x 1000 mm abzudecken. „Wir haben diese Maschine unter anderem deshalb gewählt, weil man das Messvolumen sehr gut aufteilen kann“, argumentiert Mangnus Schumacher. „Hintergrund ist, dass wir einen Teil der Messaufgaben automatisieren wollten, um auch in der Nacht die Maschine personalarm nutzen zu können. Dazu war ein automatisches Be- und Entladen der Maschine notwendig. Zugleich musste die Messmaschine in der Lage sein, unsere maximalen Bauteile mit Abmessungen bis 1800 x 1800 x 600 mm zu messen.“
Alufix-Paletten für den schnellen Messaufbau
Während der vordere Bereich des Messplatzes für solch große und schwere Bauteile genutzt wird sowie zum Generieren von Messabläufen zu Testzwecken oder für eine „Zwischendurchmessung“, steht der hintere Bereich einer automatischen Beladung zur Verfügung. Dazu investierte Fette in ein Kardex-Regalsystem, das mit Prüfteilen auf Alufix-Paletten von Witte, Bleckede, bestückt wird. Solche Rasterspannsysteme sind bei Fette schon seit vielen Jahren im Einsatz, denn das geringe Gewicht der Aluminiumpaletten unterstützt ein leichtes Handling – und für den Messaufbau sind keine besonders harten Oberflächen erforderlich. An der Zusammenarbeit mit der Firma Witte schätzt Mangnus Schumacher vor allem die hohe Kompetenz und das große Engagement: „Sowohl die Rasterplatten im vorderen Messvolumen, als auch die für das Shuttle bestimmten Paletten sind Sonderanfertigungen in für uns notwendigen Maßen und Toleranzen. Sehr angenehm war außerdem, dass Witte auch die Installation des Kardex-Shuttle mit übernommen hat.“
Seit knapp einem Jahr sind Messmaschine und Kardex-Shuttle mittlerweile im Einsatz. Tagsüber setzen die Qualitätsverantwortlichen ein Prüfteil nach dem anderen auf die Alufix-Paletten und lagern diese im Shuttle ein. Das System misst die jeweilige Bauteilhöhe und sucht einen passenden Lagerplatz im Shuttle. Je nach Bauteilhöhe können sie das Shuttle mit bis zu 20 Paletten bestücken, die dann in der Nacht automatisch auf die Messmaschine gefahren, gemessen und wieder zurück ins Shuttle transportiert werden. Fette hat eine Bedienoberfläche geschaffen, in der sich auf einfache Weise Messaufträge eingeben lassen und auch die Reihenfolge vorbestimmt werden kann. Mangnus Schumacher weist auf eine Besonderheit hin: „Die zu messenden Bauteile werden vor dem Fixieren auf der Palette grundsätzlich gereinigt. Dadurch, dass dieser Arbeitsgang bei 60° durchgeführt wird, sind die Bauteile noch warm und aufgrund der Wärmeausdehnung nicht messbar. Daher haben wir über die Bedienoberfläche die Möglichkeit geschaffen, solche Bauteile erst spät in der Nacht zum Messvorgang zuzulassen.“ Vor dem Einlagern müssen die Bauteile auf den Paletten fixiert werden. „Man spricht zwar von Spannsystemen, jedoch ist ‚Spannen’ das falsche Wort“, weist Mangnus Schumacher hin. „Jede Spannung würde die Bauteile zumindest minimal verformen, was das Messergebnis beeinflusst. Aus diesem Grunde war unser Bestreben, ein schnelles, einfaches Stecksystem zu erhalten, das mit wenigen Handgriffen ein sicheres Fixieren der Bauteile ermöglicht. Denn auch wenn nicht gespannt werden soll, dürfen die Bauteile beim Handling durch das Zuführsystem weder stark verrutschen noch ihre Position anderweitig grob verändern.“
Kundenspezifische Steckdorne und Positionierstifte von Witte als modulare Fixierhilfen
Auch in Sachen Fixierung ist die Firma Witte Partner der Messtechniker und hat bei der Entwicklung maßgeblich Anteil gehabt. Sie bietet Steckdorne und Positionierstifte sowie andere modulare Fixierhilfen an, die sich gerade in Hinblick auf schnelles Rüsten eignen. Bei zur Zeit etwa 200 bis 300 verschiedenen Bauteilen, die auf der Fette-Messmaschine geprüft werden müssen, kam der Modularität des Spannsystems eine besondere Bedeutung zu. Mangnus Schumacher erläutert: „Wir wollen es uns nicht leisten, für jede Aufspannung eine Sondervorrichtung zu bauen. Das Witte-System ermöglicht es uns, die Aufspannanforderungen schnell und flexibel zu erledigen.“
Dabei ist es wichtig, die Anforderungen schnell zu erkennen. Darum macht das Qualitätsteam von den einzelnen Aufspannungen Digitalfotos, die in der Software gespeichert und über die Bedienoberfläche eingeblendet werden. „Dazu ist in Zusammenarbeit mit der Firma Witte eine Idee entstanden, die wir für unsere Zwecke ausgebaut haben“, berichtet Mangnus Schumacher. „Wir nutzen das Rastersystem, um wichtige Fixierungspunkte zu dokumentieren. Das funktioniert wie beim Schiffe versenken: Aufspannen auf G3 und C7 zum Beispiel.“ Wenn nun der Bediener ein Bauteil bestücken möchte, das im System schon bekannt ist, erscheint automatisch ein Dokumentationsfoto auf dem Monitor. An diesem kann er erkennen, wie und wo die Fixierungselemente anzubringen sind. Auf diese Weise ist ein schnell reproduzierbarer Messaufbau möglich.
Mit dem Alufix-System von Witte und den dazu gehörigen Fixierhilfen sind die Qualitätsverantwortlichen von Fette in der Lage, sogar freigeformte Bauteile schnell zu fixieren und für die Messung vorzubereiten. Mit der Wahl sind sie sehr zufrieden: „Zum einen haben wir nichts Ähnliches in vergleichbarer Preisklasse gefunden, und zum anderen sucht die Modularität der Witte-Teile nach ihresgleichen. Hier passt jedes Element zu jedem und die Präzision ist beeindruckend. Besonders schätzen wir die hohe Qualität der Elemente. Wir haben heute noch Witte-Produkte täglich im Einsatz, die vor 20 Jahren angeschafft wurden.“ Das heißt nicht, dass die Zeit stehen geblieben wäre. Witte hat in den letzten Jahren viele neue Elemente entwickelt, die gerade dem schnellen Aufspannen entgegenkommen. Schraubverbindungen sind fast ausnahmslos den Klemmverbindungen gewichen, was den Spannvorgang deutlich beschleunigt. Aber die Kompatibilität zu früheren Produkten ist bei Neuentwicklungen stets gewahrt geworden.
Horst Witte Gerätebau, Bleckede
QE 511
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