Drehmomentsensor sichert Funktionalität von Mischdüsen bei Jonas & Redmann

Jung, aber mit Tradition: Das Berliner Maschinenbauunternehmen Jonas & Redmann gibt es seit fast 30 Jahren. Mit hochwertigen Maschinen und Anlagen in der Montage- und Prozessautomation hat man sich einen Namen gemacht und zählt mittlerweile über 400 Mitarbeiter an fünf Standorten auf drei Kontinenten. Die Berliner bieten von der integrierten Stand-Alone-Zelle bis hin zur hochautomatisierten Fertigungslinie eine große Bandbreite an innovativen Automatisierungslösungen. Dabei konzentriert sich Jonas & Redmann neben der Fabrikautomation im Allgemeinen insbesondere auf Zukunftsbranchen wie Medizintechnik, Photovoltaik und Batteriefertigung.

Frank Polak ist seit 22 Jahren Teil dieser Erfolgsgeschichte: Angefangen hatte er als Konstrukteur, inzwischen ist er Leiter des Geschäftsbereichs Medizintechnik. Er führt ein Team aus sechs Konstrukteuren, die von Kollegen aus anderen Abteilungen unterstützt werden. „Unsere Kunden sind mehrheitlich große, global aufgestellte Unternehmen, einige davon DAX-notiert. Das bedeutet für uns noch einmal höhere Anforderungen als in der Medizintechnik ohnehin bereits existieren – schließlich geht es um das Wohl und die Sicherheit der Patienten“, sagt Polak. Jede von Jonas & Redmann gebaute Anlage muss deshalb entsprechend qualifiziert und validiert werden – inklusive aller Baugruppen und Zusatzkomponenten.

Automatisierte Qualitätsprüfung inklusive Rückverfolgbarkeit

Viele der Projekte im Geschäftsfeld Medizintechnik drehen sich um sogenannte Disposals, medizinische Einmalprodukte, die nach dem Gebrauch entsorgt und deshalb in großen Stückzahlen gefertigt werden müssen. Hohe Qualität ist hier ein absolutes Muss – Frank Polak gibt Einblick in ein aktuelles Projekt: „Für ein Dentallabor haben wir in Zusammenarbeit mit einem Ingenieurbüro eine hochautomatisierte Fertigungszelle für eine Mischdüse entwickelt. Um die Qualität im laufenden Prozess zu sichern, setzen wir einen Drehmomentsensor von Kistler ein, der direkt mit der Maschinensteuerung kommuniziert.“ Die Mischdüse kommt im Dentallabor bei der Herstellung von Vergussmassen für zahnmedizinische Produkte zum Einsatz, wie sie zum Beispiel ein Zahnarzt für die Anfertigung von Gebissabdrücken benötigt.

Um die Funktionalität der Baugruppe sicherzustellen, wird eine Reibwertprüfung (< 0,5 Nm) am Mischwerk der montierten Düse durchgeführt.

„Bei dem Produkt handelt es sich um eine Kunststoffbaugruppe aus vier Bauteilen, die in der Maschine gefügt und anschließend geprüft wird. Dank der Lösung von Kistler stellen wir nicht nur die Qualität der etwa fünf Millionen Stück pro Jahr sicher, sondern sorgen zugleich für Nachverfolgbarkeit,“

Frank Polak, Leiter Geschäftsbereich Medizintechnik bei Jonas & Redmann

„Traceability ist in der Medizinbranche heutzutage unverzichtbar; dabei geht die Verantwortung zunehmend auf den Sondermaschinenbauer über“, so Polak weiter.

Lückenlose Inline-Prozessüberwachung

Durch die Kombination des Drehmomentsensors 4502A von Kistler mit dem Auswertesystem maXYmos BL ist eine lückenlose Inline-Prozessüberwachung sichergestellt: Auf dem Monitor des maXYmos Systems lässt sich der Drehmomentverlauf für jedes einzelne Produkt genau nachvollziehen.. 

Doch es wäre keine hochautomatisierte Anlage von Jonas & Redmann, wenn nicht eine Schlechtteil-Separierung bereits integriert wäre: Aus dem vom Drehmomentsensor erzeugten Messwert wird ein IO-/NIO-Signal generiert, das direkt an die Steuerung übertragen wird, so dass mit unzureichendem Drehmoment gefügte Teile gleich aussortiert werden können. „Bei einer Fertigung von 40 Teilen pro Minute, das heißt einer Zykluszeit von anderthalb Sekunden, ist das eine große Herausforderung. Wir sind deshalb mit der Lösung von Kistler sehr zufrieden, da sie genau das leistet, was wir für die Anwendung benötigen“, betont Polak. „Bevor wir Drittkomponenten einsetzen, prüfen wir nämlich genau, ob wir die Anforderung nicht selbst als Eigenkonstruktion realisieren können. In diesem Fall war das System von Kistler jedoch einfach die bessere Alternative für eine integrierte Prozessüberwachung.“

Bewährte Technologie schnell integriert

Auf Kistler war Polak durch seinen Kollegen Andreas Nowak aufmerksam geworden, der sich als Bereichsleiter Maschinenbau und Betriebstechnik bei Jonas & Redmann gut mit Komponenten und Systemen auskennt, die auf dem Markt verfügbar sind. Nowak hat in der Vergangenheit bereits auf Lösungen von Kistler gesetzt und ist mit ihnen sehr zufrieden: „In der Fügetechnik kommen bereits die elektromechanischen Fügesysteme von Kistler zum Einsatz, mit denen sich dank des hohen Wirkungsgrads und der genauen Regelbarkeit effizient automatisieren lässt. Aber auch für die Medizintechnik könnten sich zukünftig weitere Anwendungen ergeben, gerade im Bereich Prozessüberwachung.“

Der Prototyp der neuen Anlage für die Mischdüsenfertigung mit den integrierten Komponenten von Kistler war auf der Automatica 2018 am Stand von Jonas & Redmann zu sehen. Zustande kam er auch deshalb, weil Kistler in Zusammenarbeit mit dem ausführenden Ingenieurbüro schnell einen Testaufbau realisieren konnte, um die Machbarkeit zu prüfen. Dabei wurde auf Anhieb bestätigt, dass die Messwelle für diesen Anwendungsfall geeignet ist: Die theoretisch angenommenen Reibmomente stimmten mit den am Versuchsaufbau gemessenen, tatsächlich auftretenden Momenten weitestgehend überein. Jörg Nimz, Vertriebsingenieur bei Kistler, zeigt sich entsprechend erfreut: „Die verwendete Messwelle hat sich bereits mehrfach am Markt bewährt, besonders in derartigen Anwendungen bei der Erfassung von Reibwerten. Wir freuen uns daher über das Vertrauen von Jonas & Redmann und sind schon sehr gespannt auf die Erfahrungen des Endanwenders.“