Laser für Knüppel Verpackung

© GoePaTec GmbH
Text von: redaktion

Mit einer Zusammenarbeit von Unternehmen aus dem VerpackungsCluster Südniedersachsen und dem MetallCluster Nordhessen ist eine hochpräzise Laser-Referenz für die Feinjustierung von Großrollen in der Papierfertigung von Knüppel Verpackung GmbH & Co. KG entstanden. faktor war bei der Einweihung live dabei.

Ausgangspunkt für dieses Projekt war die Idee des Mitarbeiters Herr Marius Görnandt (Bereich Produktion/Papierausrüstung), an einer der wichtigsten Papierverarbeitungsmaschinen, einem Querschneider, ein Hilfsmittel zu schaffen, durch das beim Einrichten der Maschine sowohl Rohmaterialausschuß als auch Zeit gespart würde.

Hintergrund: Bei einem Querschneider handelt es sich um eine Maschine, bei der bis zu acht Rollen ‚Rohpapier‘ mittels Spannachsen in Abrollungen eingehängt werden. Die resultierenden acht Papierbahnen werden gleichzeitig übereinanderliegend in die Maschine eingeführt und dort mit einem rotierenden Trommelmesser gleichzeitig zu Bögen geschnitten.

Bei der Einrüstung dieser maximal acht Rollen Rohpapier kommt es darauf an, daß die Rollen stirnseitig entlang einer gedachten Linie ausgerichtet sind, um zu erreichen, dass die Papierbahnen möglichst kantengerade übereinanderliegend in die Maschine einlaufen.

Bisher konnte bei der Einrüstung nur eine ungefähre Kantengeradigkeit erreicht werden. Die Feinausrichtung der Rollen erfolgte dann erst mit dem Anlaufen der Maschine, indem die einzelnen Rollen per Handkurbel über Gleitlager in axialer Richtung bewegt wurden, was Zeit und zusätzlichen Rohmaterialeinsatz in Form von Ausschuß bedeutete.

Dem Verbesserungsvorschlag von Görnandt lag die Idee zugrunde, zwei Laserstrahlen (je einen für die obere und untere Rollenreihe) so zu projizieren, dass entlang dieser Referenzlinien die Feinausrichtung der Rollen bereits zum Zeitpunkt des Einrüstens möglich sein sollte. Die Herausforderung bestand vor allem darin, am Ende einer Meßstrecke von acht Metern eine Genauigkeit von einem Millimeter in der Strahlpositionierung in horizontal angularer Richtung zu erreichen. Die dafür erforderliche angulare Auflösung beträgt 0.007 Grad. Würde man mit einem Laserstrahl den Mond treffen wollen, so wäre dies knapp 80 Mal einfacher. Hier beträgt die angulare Auflösung nur 0.52 Grad.

Hintergrund: Bei der Wahl des Lasers fiel die Entscheidung auf einen Punktlaser der Klasse 1, da dieser keine Gefahr für die Augen darstellt und damit die Anforderungen der Arbeitssicherheit erfüllt, und außerdem durch seine konstante Energiedichte an jeder Strahlposition auch in größeren Entfernungen noch hinreichend genaue Lichtpunkte erzeugt, ohne aufzufächern.

Mit den hohen Anforderungen an die Positioniergenauigkeit des Lasers kam das Unternehmen mit am Markt verfügbaren Komponenten nicht weiter. Die erforderliche Kompaktheit und Präzision konnte jedoch in Zusammenarbeit mit der Göttinger Firma GoPaTec GmbH im Rahmen eines Sonderbaus erreicht werden.

GoePaTec ist Spezialist für Feinmechanik und Präzisionstechnik und sowohl auf die Herstellung von Einzelteilen und Sonderanfertigungen, als auch auf Serienfertigung eingestellt. Als Mitglied im MetallCluster Nordhessen ist es den Unternehmen im VerpackungsCluster Südniedersachsen schon seit längerem verbunden.

Für GoePaTec als Ausbildungsbetrieb war die Gelegenheit willkommen, seine Azubis mit anspruchsvollen Sonderaufgaben herauszufordern und ließ diese die benötigten Vorrichtungen anfertigen. Knüppel Verpackung erhält mit dieser Sonderanfertigung ein auf das Problem besser zugeschnittenes Produkt zu einem niedrigeren Preis als es mit am Markt erhältlichen Komponenten möglich gewesen wäre.

Im Ergebnis konnte Knüppel durch die regionale Kooperation von Unternehmen aus dem VerpackungsCluster Südniedersachsen und dem MetallCluster Nordhessen mit der Umsetzung des Projektes deutliche Kosteneinsparungen durch Steigerung der Maschinenproduktivität und Reduzierung von Materialausschuss erreichen, was letztlich auch der Umwelt durch einen schonenderen Umgang mit Ressourcen zugute kommt.

Die Projektkoordination erfolgte durch Frahnert Forschung & Beratung, ein Unternehmen im VerpackungsCluster Südniedersachsen.