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Lesedauer: 7 min
13. Oktober 2020
Ein wahres Kraft-Paket
Möbelteile transportsicher, homogen, nachhaltig, und automatisiert in Losgröße 1 verpacken. Das war das große Ziel bei der Entwicklung einer neuen Verpackungsanlage von G. Kraft Maschinenbau GmbH, sagt Jürgen Sandmeier. Er ist Konstruktionsleiter bei Kraft Maschinenbau und einer der vielen Ideengeber einer ungewöhnlichen Verpackungsanlage. Die HOB hat die Anlage unter die Lupe genommen.
 Der Kraft-Kartonschneideautomat VPS100 stellt die passgenauen Kartons für die Werkstücke her. Die Maschine bedient sich vollautomatisch aus dem Rohpappenspeicher und wählt die entsprechende Pappe mit dem geringsten Verschnitt für das Werkstück aus.
Der Kraft-Kartonschneideautomat VPS100 stellt die passgenauen Kartons für die Werkstücke her. Die Maschine bedient sich vollautomatisch aus dem Rohpappenspeicher und wählt die entsprechende Pappe mit dem geringsten Verschnitt für das Werkstück aus.Bild: G. Kraft Maschinenbau GmbH

Die neue ca. 50m lange Anlage ist modular aufgebaut und wurde, wie alle Anlagen aus dem Hause Kraft, im ostwestfälischen Rietberg-Mastholte, in den ca. 26.000 qm großen Produktions- und Montagehallen komplett aufgebaut und in Betrieb genommen. Das Konzept des Spezialisten für Sonderanlagen überzeugt durch Qualität, hohe Leistung und höchstem Automatisierungsgrad. „Bis heute fehlt in der Möbelindustrie die automatisierte Verpackung in Losgröße 1. Diese Herausforderung haben wir gelöst.“, sagt Michael Tigges, Vertrieb.

„Zu Beginn stand die Aufgabenstellung ein Verpackungsdesign zu entwickeln, das zum einen alle Anforderungen einer zukunftsfähigen, nachhaltigen Möbel-Verpackung, aber auch alle Voraussetzungen für eine hocheffiziente Maschinen- und Anlagentechnik erfüllen sollte“ erläutert Projektleiter Markus Gelhäut.

Dies ist der Fa. Kraft insofern gelungen, indem sie einen abgewandelten Fefco 401 als Umkarton mit dem vierseitig umlaufenden, separaten Kantenschutz geschickt kombinierte. Eine Herausforderung dabei war es, dass der Kantenschutz, der das Möbelteil gegen Beschädigungen schützen soll, ebenfalls aus Endloswellpappe produziert werden kann.

Zudem sollte auch für das Verkleben des Kartons eine umweltfreundliche Lösung gefunden werden. Ein am Markt erhältlicher Bio Schmelzkleber passt hier perfekt ins Konzept. Für das Verschließen des Kartons wurde abschließend ein Nassklebeband aus nachwachsenden Rohstoffen und Naturleim eingesetzt. Durch diese Kombination der Materialien ist es gelungen, eine immer beliebtere, nachhaltige und recycelfähige Einstoffverpackung zu entwickeln.

Für Michael Tigges, den verantwortlichen Vertriebspartner der Verpackungsanlage, steht fest: „Die Entwicklung des Kantenschutzes mit dem Kunden war die Initialzündung dieser ungewöhnlichen Anlage.“

 Die Kantenschutzpolster werden endlos gefertigt und mit biologisch 
abbaubarem Klebstoff fixiert.
Die Kantenschutzpolster werden endlos gefertigt und mit biologisch abbaubarem Klebstoff fixiert.Bild: G. Kraft Maschinenbau GmbH

Alles passiert im kontinuierlichen Durchlauf

Ein weiteres Charaktermerkmal der Anlage: Es wird im Durchlauf bei konstanter Geschwindigkeit verpackt.

ConveyorTech von Kuka organisiert die Zusammenarbeit von Roboter und Materialtransport. Die Software passt die Roboter-Aktionen automatisch an die Transportgeschwindigkeit an. So kann der Roboter Teile auf dem laufenden Transport ablegen. „Das Verpacken im Durchlauf erreicht im derzeitigen Anlagenkonzept mit durchgängiger Automatisierung im nahezu mannlosen Betrieb eine Taktrate von 5 Möbelteilen in der Minute“, sagt Konstruktionsleiter Jürgen Sandmeier. Weitere Anlagenkonzepte mit höheren Taktraten sind natürlich denkbar.

Beim Einlaufen der Möbelteile in die Anlage werden die benötigten Teileabmessungen über einen Barcode erfasst und unter anderem an den, von der Firma Kraft vor einigen Jahren entwickelten, Kartonschneideautomaten „VPS 100“ übergeben. Mittlerweile wird der VPS 100 nicht nur als Stand-alone Maschine eingesetzt, sondern auch immer mehr in verketteten Großanlagen integriert. Die zugehörigen Umkartons werden anschließend in dem Kartonscheideautomaten maßgerecht zugeschnitten. Die Maschine bedient sich vollautomatisch aus dem Rohpappenspeicher und wählt die entsprechende Pappe mit dem geringsten Verschnitt für das Bauteil aus. Sollte während des Produktionsprozesses eine benötigte Pappbreite aufgebraucht sein, wählt der Kartonschneideautomat automatisch die nächst breitere Pappe aus, um den Gesamtablauf nicht zu unterbrechen.

Der fertig geschnittene Karton läuft nun über die Gurtbänder in Richtung Übergabeplatz. Der Karton wird in Laufrichtung ausgerichtet. Eine Klemmvorrichtung zieht anschließend den Karton auf einen Förderer und positioniert diesen zentrisch.

Durch ein eigens entwickeltes Vakuumverfahren in der Fördertechnik, wird sichergestellt, dass Werkstück und Pappe während des weiteren Verpackungsprozesses sicher und positionsgenau transportiert werden.

 ConveyorTech von Kuka passt die Roboter-Aktionen automatisch 
an die Transportgeschwindigkeit an. So ist eine Ablage auf dem laufenden Transport möglich.
ConveyorTech von Kuka passt die Roboter-Aktionen automatisch an die Transportgeschwindigkeit an. So ist eine Ablage auf dem laufenden Transport möglich.Bild: G. Kraft Maschinenbau GmbH

Kantenschutz wird endlos gefertigt

Ein besonderes Augenmerk hat die Firma Kraft auf die Herstellung des Kantenschutzes gelegt. Diese werden auf einer parallel gestellten Linie endlos gefaltet und mit biologisch abbaubarem Klebstoff fixiert.

Parallel zum Verpackungsprozess wird der endlos gefaltete Kantenschutz auf die entsprechende Länge gekappt. Ein wesentlicher Pluspunkt dieses Prozesses ist, dass dabei kein Abfall entsteht.

Ein Roboter nimmt beide Längspolster auf und legt diese im Durchlauf mittels einer breitenverstellbaren Saugtraverse neben das Bauteil ab. Ein weiterer Roboter übernimmt den gleichen Arbeitsschritt für die Querpolster.

Nachdem die Oberseiten des Kantenschutzes mit Biokleber versehen wurden, durchläuft das Bauteil die automatisch breitenverstellbare Faltstation. Das Bauteil ist nun zwischen den Kantenschutzpolstern und dem Umkarton geschützt verpackt.

Im weiteren Prozess wird der fertige Karton automatisch mit einem Nassklebeband verschlossen. Der sogenannte C-Verschluss sichert den Karton stirnseitig nochmals gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen. Um den Kunden ein sicheres und schnelles Öffnen zu ermöglichen, ist in dem Nassklebeband ein Aufreißfaden integriert.

 Werkstück wird transportsicher, nachhaltig und automatisiert in Losgröße 1 verpackt.
Werkstück wird transportsicher, nachhaltig und automatisiert in Losgröße 1 verpackt.Bild: G. Kraft Maschinenbau GmbH

Grüner Daumen im Maschinenbau

„Nachhaltige Lösungen im Maschinenbau werden immer wichtiger und aus diesem Grund war es uns wichtig, ein ressourcenschonendes Produkt zu entwickeln. Wir legen viel Wert darauf, das Thema Nachhaltigkeit bei der Konzeption unserer Anlagen zu berücksichtigen“ sagt Markus Gelhäut.

Für die Anlagenentwickler von Kraft Maschinenbau ist dieses Verpackungsdesign aus gefalztem und geleimtem Karton eine intelligente Lösung, die den steigenden Anforderungen der Konsumenten und auch dem Kreislaufwirtschaftsgesetz Rechnung trägt.

 Das Werkstück durchläuft die vollautomatische Faltstation.
Das Werkstück durchläuft die vollautomatische Faltstation.Bild: G. Kraft Maschinenbau GmbH

Fazit

Diese innovative Verpackungsanlage ist erst der Anfang, denn Kraft sieht in vielen Branchen großes Potenzial für ähnliche Anlagenkonzepte. Der Trend geht zu einer umweltfreundlichen Verpackung in Losgröße 1 gefertigt. Kraft hat hierfür die perfekte Lösung gefunden.

Thematik: Möbelfertigung
G. Kraft Maschinenbau GmbH
http://www.kraft-maschinenbau.de

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