Gebogene Nadeln sicher auf Linie gebracht

Ein gebogener Edelstahlstift mit einer Spitze an einem und einer Bohrung am anderen Ende – das sind medizinische Nadeln, deren Herstellung aufwendig ist. Zwanzig Arbeitsschritte musste Dieter Bartke, Technischer Leiter bei Jouhsen-Bündgens, in seiner Nadelstraße auf Basis eines Linearmontagesystems unterbringen. „Aufgrund der Vielzahl der erforderlichen Bearbeitungsstationen war von vornherein klar, dass wir diesmal nicht, wie sonst, mit nur einem Rundschalttisch auskommen würden.“

Bei Massengütern sind Rundschalttische aufgrund ihrer hohen Taktzahl meist die erste Wahl. Aus praktischen Gründen sind der Durchmesser und damit die Zahl der Stationen bei solchen Anlagen jedoch begrenzt. Selbst in dem Fall, dass alle Bearbeitungsstationen an einem Tisch untergebracht werden können, wird die Station schnell unübersichtlich und schwer zugänglich. „In solchen Fällen haben wir bisher auf Linearsysteme auf der Basis eines Kettentransfers zurückgegriffen“, erklärt Bartke. Damit entsteht zwar Platz für beliebig viele Bearbeitungsstationen, allerdings sinkt die Taktzahl drastisch, weil das aufwendige Indexieren der Werkstückträger nach jedem Transportschritt wertvolle Zeit und damit auch Geld kostet. Ein Punkt, auf den die Kunden der Jouhsen-Bündgens Maschinenbau GmbH besonderen Wert legen.

Der Maschinenbauer in Stolberg bei Aachen fertigt Anlagen für die verarbeitende Industrie. Spezialität des Mittelständlers sind Draht-, Richt- und Abschneidemaschinen, wie sie auch in der Kugellager- oder Elektroindustrie Verwendung finden. Medizintechnische Anlagen für die Herstellung von Kanülen und Nadeln sind ein weiteres Geschäftsfeld. Die hohen Produktanforderungen in der Medizintechnik schlagen sich in vielen einzelnen Bearbeitungsschritten nieder, die Bartke mit dem Problem konfrontieren, bei geringen Taktzeiten möglichst viele Arretierstationen unterbringen zu müssen. Die Lösung für dieses „Zeit-gegen-Platz-Problem“ fand er auf einem Messestand der Weiss GmbH, Buchen: ein Linearsystem mit der Seele eines Rundschalttisches.

Das LS 280 vereint ein traditionelles Bandsystem für den Transport zwischen den Montagezellen mit einem Kurvenantrieb an den Zellen selbst für den Werkstückwechsel. Die auf gehärteten und geschliffenen Bewegungsbahnen laufenden Werkstückträger werden dabei am Anfang der Arretierstation von einer Transportkurve erfasst, um den Werkstückwechsel auszuführen. Dann werden sie, wie bei einem Rundschalttisch, in einer weichen und harmonischen Bewegung zum Stillstand gebracht. Die mechanische Verriegelung findet gleichzeitig ganz ohne einen zeitaufwendigen Zusatzschritt statt. Nach der Bearbeitung wird der Werkstückträger von der Transportkurve dann wieder schnell und ruckfrei beschleunigt und an das Bandsystem übergeben.

Neben den damit möglichen hohen Taktzahlen gefiel Bartke zudem der klare, übersichtliche Aufbau der Anlage: „Das System ist von beiden Seiten zugänglich. Damit hat man die ganze Linie immer im Blick.“ Der Abstand zwischen dem Vor- und Rücklauf beträgt im Normalfall gerade einmal 600 mm. Erweiterbarkeit war ein weiteres Argument für das Linearmontagesystem, das durch seinen dezentralen Zellenaufbau dafür prädestiniert ist.

Auch die Frage nach den Serviceleistungen stellte sich bei den Stolbergern: Wer 20 Prozessschritte auf 48 Stationen unterbringen muss, möchte sich nicht auch noch um allzu viele Details beim Transportsystem kümmern müssen. Der Technische Leiter entschied deshalb, das Linearmontagesystem den Automatisierungsspezialisten zu überlassen und orderte ein nahezu einschaltfertiges System mit Steuerung über die Weiss Application Software (WAS) und Inbetriebnahme vor Ort.

Nach der Zusammenstellung einer Linie mit zwei Doppel-Arretierstationen in Zwillingsanordnung, vier Bandstrecken und zwei 180-Grad-Eckumlenkungen konnte sich Bartke ausschließlich auf den Prozess konzentrieren: Aus Rohlingen, bereits angespitzten Drahtstiften mit Durchmessern von 0,2 bis 1,6 mm und Längen zwischen 10 und 65 mm, fertigt die Anlage medizinische Nadeln in gerader oder gebogener Form mit unterschiedlichen Biegewinkeln. Dazu müssen die Nadelrohlinge aus einem Magazin entnommen und mehrfach geprägt, gebogen und gewendet werden – Arbeitsschritte, bei denen mehrere Handlingmodule zum Einsatz kommen. „Dabei können wir dank der hohen Positioniergenauigkeit auf ein zusätzliches Ausrichten der Rohlinge verzichten,“ lobt Bartke das Linearmontagesystem. „Lediglich bei der Laserstation werden die Nadeln über drei Linearmotoren indexiert.“ Hier erhalten die Nadeln die Bohrung zur Aufnahme des Fadens. Diese Bohrung verläuft übrigens nicht wie bei Nähnadeln senkrecht, sondern längs des Nadelschafts, so dass der Faden eingesteckt und verpresst werden kann. Damit die Wandung dabei nicht bricht, wird das Nadelende weichgeglüht und die Nadel weiter veredelt. Pro Minute verlassen so 40 Nadeln die Anlage.

Auch bei der Taktzeit schöpft Bartke die Leistungsfähigkeit des LS 280 aus und verdoppelt so fast den Output im Vergleich zu einem herkömmlichen Lineartransfersystem. Doppelt so schnell scheint auch die Inbetriebnahme abzulaufen. Die für alle Produkte einheitliche grafische Bedienoberfläche der Softwarelösung erlaubt das einfache und schnelle Einrichten des Linearmontagesystems. Finetuning, die Abnahme des Systems und die Mitarbeiterschulung übernahm ein Weiss-Servicetechniker. So entlastet die Zusammenarbeit bei der Inbetriebnahme den Kunden und stellt sicher, dass Anlage und Taktung optimal angepasst sind.

Jens Knölke Weiss, Buchen

Weitere Informationen Zum Automatisierungs-Spezialisten: www.weiss-gmbh.de Auf der Messe Motek: Halle 1, Stand 1155 Zum Anbieter der medizintechnischen Anlagen: www.jouhsen.de