Leichtbau-BW und Wilhelm Bahmüller Pfiffiger Leichtbau senkt Maschinenbaukosten um 25 %

Redakteur: Peter Königsreuther

Die Herstellungskosten einer Anlage gravierend reduzieren und dabei noch die Funktion der Anlage optimieren! Das ist das Ergebnis eine besonderen Projekts, bei dem eine Wellpappen-Verarbeitungsmaschine unter die Lupe genommen wurde, so die Leichtbau-BW-Experten.

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Man konzentriere den Blick auf die lila gefärbten Maschinenkomponenten. Hier die Wellpappen-Verarbeitungsanlage vor ihrer leichtbautechnischen Optimierung im Rahmen des geförderten „PoKoGeLe“-Projekts, bei dem auch die Expertise des Unternehmens Wilhelm Bahmüller eine große Rolle spielte.
Man konzentriere den Blick auf die lila gefärbten Maschinenkomponenten. Hier die Wellpappen-Verarbeitungsanlage vor ihrer leichtbautechnischen Optimierung im Rahmen des geförderten „PoKoGeLe“-Projekts, bei dem auch die Expertise des Unternehmens Wilhelm Bahmüller eine große Rolle spielte.
(Bild: Wilhelm Bahmüller)

„PoKoGeLe“, dahinter verbergen sich nicht etwa leckere Geleefrüchte oder Kühlbeutel für verrenkte Hinterteile oder für verkaterte Häupter, sondern dieses Akronym bezeichnet das Motto eines Projekts mit dem vollständigen Titel: „Potenzialfindung – Kosten- und Gewichtseinsparungen durch Leichtbau bei Werkzeug- und Verarbeitungsmaschinen“. In diesem Forschungsprojekt sei es um die Frage gegangen, wie man mit leichtbaugerechten Konstruktionen die Herstellungskosten sowie das Gewicht einer Maschine senken kann, dabei Ressourcen schont und gleichzeitig auch die Funktion der Maschine optimiert.

Das Forschungsprojekt „PoKoGeLe“ ist nach Angaben des Leichtbau BW ein Gemeinschaftsprojekt des Instituts für Konstruktionstechnik und Technisches Design (IKTD) der Universität Stuttgart, des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart und dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Das Projekt stand unter der Förderung des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg. Die Leichtbau BW ist Kooperationspartner des Projekts und hatte die Schirmherrschaft inne.

Zwei Problemfliegen mit einer Leichtbauklappe erledigen

Im Hinblick auf die Produktivitätsanforderungen spüren speziell die Hersteller von Werkzeug- und Verarbeitungsmaschinen einen hohen Kostendruck. Die Arbeitsgeschwindigkeit der jeweiligen Maschine hängt dabei unzertrennlich mit der Masse der bewegten Teile zusammen. Der Wettbewerbsdruck erfordere faktisch immer bessere und preiswertere Produkte – mit sinnvollem Leichtbau gehe sogar beides.

Um für die Praxis auch wirklich Ergebnisse ableiten zu können, wurden bei „PoKoGeLe“ für zwei konkrete Fälle aus der Industrie Optimierungspotenziale erarbeitet. Unter anderem war das Unternehmen Wilhelm Bahmüller Maschinenbau Präzisionswerkzeuge GmbH aus Plüderhausen einer der Industriepartner, heißt es weiter. Dazu wurde eine Wellpappen-Verarbeitungsmaschine unter die Lupe genommen: In der Maschine läuft beispielsweise ein Schlitten, der die Produktstapel im zyklischen Start/Stopp-Betrieb innerhalb der Maschine bewegt. Für diese Bauteilgruppe wurde das größte Potenzial zur Optimierung der Funktion der Maschine ermittelt.

Masse runter, Dynamik rauf! Das spart Geld und Energie

Unter Berücksichtigung mehrerer Leichtbauprinzipien ließen sich dabei enorme Einsparungen realisieren: Um 25 % konnten die Herstellungskosten der Wellpappen-Verarbeitungsmaschine gesenkt werden. Die Masse an bewegten Teilen fällt im Vergleich zur ursprünglichen Konstruktion um 40 % niedriger aus – und weil nun auch deutlich weniger Masse bewegt werden muss, rechnen die Konstrukteure für den Betrieb mit einer Energieeinsparung von etwa 40 %, betonen die Protagonisten des Projekts.

Auch dem Schwingungsmonster konnte der Zahn gezogen werden

Durch die Verringerung des Gewichts konnte als Sekundäreffekt auch die Masse des Rahmengestells verringert werden. Weil das Gestell die Schwingungen aufnehmen muss, die im Betrieb der Maschine entstehen, mussten dabei auch besondere Anforderungen im Hinblick auf die Steifigkeit des Gestells beachtet werden, wie der Leichtbau BW erklärt. Aufgrund der reduzierten bewegten Masse sei die Maschine im Betrieb nun aber auch weniger anfällig für Schwingungen. „Dadurch sind höhere Beschleunigungswerte möglich, wodurch schnellere Zykluszeiten gefahren werden können. Somit erhöht sich auch der Maschinenausstoß“, resümiert Thomas Stober, Konstruktionsleiter Mechanik bei Wilhelm Bahmüller – so kreierte man also einen echten Mehrwert für den Anwender. Außerdem hat man durch die geringere bewegte Masse auch kleinere Motoren verbauen und folglich auch dabei Energie sparen können, erklärt Stober. Derzeit würden die Ergebnisse aus dem Pilotprojekt in die Realität umgesetzt und die leichtbauoptimierte neue Version der Maschine aktuell gebaut.

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