KOMPLEX UND DOCH KOMPAKT

D ie Philips Produkt Division DAP betreibt in Klagenfurt eines von weltweit fünf Kompetenzzentren

für die Entwicklung und Herstellung kleiner Haushalts- und Körperpflegepro-dukte. Der Produktschwerpunkt in Kla-genfurt liegt bei Geräten zur Körperpfle-ge, wie Ladyshaves, Epiliergeräte, Bart-trimmer und Haarschneider. „Wir sind nur eines von 135 Produktionswerken des weltweit in über 150 Ländern aktiven Philips Konzerns. Damit sind wir den Einflüssen der Globalisierung jeden Tag ausgesetzt. Somit stehen Produktions-kosten und technische Leistungsfähigkeit ständig auf dem Prüfstand“, erläutert Ludwig Huber, der Produktionsleiter.

Das CoC Klagenfurt (Center of Com-petence) steht innerhalb der Division

INTERDISZIPLINÄRE ZUSAMMENARBEIT FÜHRT ZU HÖCHSTER EFFEKTIVITÄT Innovatives Den-ken und intensives Teamwork des Formenbaus mit der Produktionstechnik bei Philips DAP Klagen-furt führten zu einer extrem Platz sparenden Produktions- und Montagezelle für so genannte Kühlakkus für Epiliergeräte. Basis für das innovative Layout war die konsequente Nutzung der Mög-lichkeiten einer holmlosen Engel-Spritzgießmaschine.

Haushalts- & Körperpflege mit den ande-ren Kompetenzzentren in Drachten, Hoogeveen (beide Niederlande), Singa-pore und Seattle (USA) und den ange-schlossenen Produktionswerken in Bra-silien und Fernost im Wettbewerb. „Diese Konstellation erfordert zur Standortsi-cherung bei jedem Projekt kreative Lö-sungen“, ergänzt Huber.

Kräfte der Globalisierung mit Kreativität auffangen Ein Beispiel für technische Kreativität ist das Konzept der Produktionszelle zur Komplett-Fertigung eines so genannten Kühlakkus, der als Zubehör zu einem Epiliergerät eingesetzt wird. Die Kreativi-tät des realisierenden Teams führte zu ei-ner Lösung, bei der das Potenzial einer holmlosen Spritzgießmaschine bis ans technische Limit genutzt wurde. Das auf dieser Basis entstandene Werkzeugkon-zept ermöglicht eine Spritzgießmontage auf engstem Raum und ist die Vorausset-zung für die nachgelagerte raumöko-nomische Automatisierungsanlage.

TITELSTORY

Rasierapparate und Epiliergeräte sind der langjährige Fokus der Produktion in Klagenfurt. Bei Epiliergeräten über-nimmt ein rotierendes Pinzettensystem die Haarentfernung. Damit werden die

VOR ORT

ERHÖHTE MARKTCHANCEN Ausgezeichnetes Konzept Das Philips Kompetenzzentrum in Klagen-furt ist nur eines von 135 Produktionswer-ken des weltweit in über 150 Ländern akti-ven Philips Konzerns und damit den Einflüs-sen der Globalisierung jeden Tag aus-gesetzt. Mit dem Kühlakku-Projekt hat Phi-lips Klagenfurt den internationalen Produk-tivitätsvergleich gewonnen und die Produk-tion in Europa gesichert. Der Schlüs-sel: Komplexere Produkte mit einfacheren Produktionsmethoden herstellen. Das Bei-spiel der innovativen Nutzung der Möglich-keiten holmloser Spritzgießmaschinen wurde in diesem Jahr mit dem Engel HL-Award in Bronze ausgezeichnet.

Autor Reinhard Bauer, Leiter Kommunikation, Engel Austria, Schwertberg/ Österreich, www.engelglobal.com

Reduziert den Schmerz beim Epilieren: Der aufsteckbare Kühlakku, gefertigt auf einer holmlosen Spritzgießmaschine

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te vorhandene Maschine vom Typ Victo-ry 330/90 war das Werkzeug allerdings zu groß (Plattengröße 796 x 496 und 531,5 mm Einbauhöhe) und mit seinem Gewicht von 1 650 kg auch zu schwer. Die Lager der Schließeinheit und das so genannte FlexLink, das für die Paralleli-tät der Aufspannplatten sorgt, waren hierfür nicht ausgelegt.

nen – um einerseits Zykluszeit einsparen und andererseits die Einlegeteile ausrei-chend präzise positionieren zu können.“ Damit kam nur ein Konzept in Frage, bei dem die Einlegeposition von außen mit dem Handlinggerät zugänglich sein musste. Die Umsetzvorrichtung musste Teil des Werkzeuges sein.

Mit diesen Vorgaben ergab sich ein Werkzeugkonzept mit integrierter Index-platte, wie sie vom 2-Komponenten-Spritzguss bekannt ist, als Werkstückträ-ger. Am Ende der Konzeptionsphase stand eine Konstruktionszeichnung für ein Werkzeug mit einem Schließkraft-bedarf von lediglich 80 bis 90 Tonnen (800 bis 900 kN). Für die ins Auge gefass-

Konstruktion. Auf einen einteiligen Be-hälter sollte ein Verschlussteil mit inte-grierter Metallplatte geschweißt werden.

„Bestehende Maschine aufgerüstet“ Engel Spritzgießmaschinen mit holmlo-ser Schließeinheit sind seit 1995 bei Phi-lips Klagenfurt in der Produktion. Ent-sprechend dem Teilespektrum handelt es sich dabei um Maschinen im kleinen und mittleren Schließkraftbereich bis 1500 kN. Man war also mit dem Potenzi-al des Maschinenkonzepts vertraut. Grundlage der Überlegungen war, für das Projekt keine neue Maschine anzuschaf-fen, sondern eine vorhandene zu nutzen. Bezogen auf die erforderliche Schließ-kraft kam eine Maschi-nen mit 800 bis 900 kN Schließkraft in Frage. „Um Produktionskosten zu sparen, sollte die Ma-schine aber mehr ma-chen, als nur Kunststoff zu formen. Es sollten gleichzeitig auch die Me-tallteile direkt in der Spritzgießform mit dem Verschlussdeckel des Kühlgelbehälters ver-bunden werden. Zusätz-lich sollten sowohl der Kühlgelbehälter, als auch der Verbundteil je zweifach in ei-nem Gruppenwerkzeug hergestellt wer-den“, detailliert Wolfgang Gaigg, der Pro-jektleiter für Produktionsentwicklung und ergänzt, „Das Einlegen der Metall-platten in das Spritzgießwerkzeug sollte parallel zum Spritzgießprozess – also bei geschlossenem Werkzeug erfolgen kön-

Haare aus der Körperhaut gezogen. Die-ser Vorgang wird mitunter als schmerz-haft empfunden und hinterlässt – abhän-gig vom Hauttyp – gelegentlich Hautirri-tationen. Um diese Nebenwirkungen zu minimieren, hat Philips ein Zubehör zum Epiliergerät mit der Produktbezeichnung „Cooling Accu“ entwickelt. Es handelt sich dabei um einen geschlossenen Behäl-ter mit einer Kühlflüssigkeit, aus dem eine speziell geformte Metallplatte herausragt. Der Kühlakku wird vor der Anwendung im Kühlschrank eingefroren und in kal-tem Zustand auf das Epiliergerät geklipst. Die Kühlflüssigkeit kühlt die Metallplatte, die beim Epilieren die Haut berührt. Der Kältereiz beseitigt das Schmerzempfinden und die Hautirritation.

Die Produkteinführung datiert schon einige Jahre zurück und wird seit damals im Werk Klagenfurt produziert. Die ers-ten Produkte wurden aus zahlreichen Einzelteilen zusammengefügt. Im Zuge der Sortimentserweiterung wurde ein neues Epiliergerät samt „Cooling Accu“ entwickelt. Dabei stand gemäß des kon-zernweiten Prinzips „make or buy“ auch die Produktion des neuen Modells in Kla-genfurt zur Disposition. Um die Produkti-on am Standort halten zu können, war der Innovationsgeist aller Beteiligten – von der Produktentwicklung über For-menbau und die Produktionstechnik ge-fragt. Ausgangspunkt war die Produkt-entwicklung, bei der die Anzahl der Ein-zelteile reduziert wurde. An die Stelle ei-ner Konstruktion aus Gehäusehalbscha-len, die nach dem Einlegen der Metall-platte mit Kühlgel gefüllt und danach verschweißt wurde, trat eine zweiteilige

Aufbau der Spritzgießform in zwei Etagen: Unten die Spritzposition, in der oberen Ebene die Indexplatte, darüber die Einlege- beziehungsweise Entnahmeposition

Das Konzept des 2+2-fach Spritzgieß-

werkzeuges zur Herstellung der Kühlakku-Komponenten – Kühlgelgehäuse

und Verschlussdeckel mit integrierter Metallplatte. Die Indexplatte übernimmt den Transfer der Metallteile

(oben links) in die Spritzposition (unten rechts).

„Kreativität und Ingenieurs-geist werden in Zukunft einen noch höheren Stellen-wert haben. Dann werden auch wir Europäer unsere sichere Position im globalen Wettbewerb haben.“ Kurt Sadek, Leiter des Philips Formenbaus

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„Um den Stundensatzvorteil und die kompakten Abmessungen der 90-Ton-nen-Maschine für die Konzeption der verbundenen Automationszelle nutzen zu können, blieb also nichts anderes üb-rig, als die vorhandene Schließeinheit aufzurüsten“, erläutert Wolfgang Gaigg. Um die Größe und das Gewicht der Form aufnehmen zu können, musste Platz in Form größerer Aufspannplatten geschaf-fen werden. Zusätzlich wurde der Einbau größerer Linearlager zur Aufnahme des Gewichts und des nächst größeren Flex-Links notwendig. „Wir haben alle Um-bauten in enger Abstimmung mit der En-gel-Technik selbst durchgeführt. Und das Risiko hat sich gelohnt“, sagt Gaigg. Die

wenn die Werkzeugaufspannfläche und nicht die erforderliche Schließkraft die Maschinengröße für ein Projekt be-stimmt. Im konkreten Fall besteht das Spritzgießwerkzeug konstruktiv aus zwei übereinander liegenden Etagen – der Spritzgießzone und der Montagezone. Beide Bereiche sind zu einer kompakten Spritzgießform integriert. Im unteren Be-reich ist die konventionelle 2+2-fach Spritzgießform für das Gehäuse und den Deckel samt Metalleinsatz. In der ersten Etage darüber befindet sich auf der be-weglichen Formhälfte die Drehachse für den Indexplattenantrieb samt Trägerplat-te für die Formeinsätze.

Auf der festen Formhälfte wurde auf die Spritzgießform eine pneumatisch be-tätigte Einpressvorrichtung angebaut, mit der die Metallplatten, die per Hand-linggerät in die Aufnahmen auf der In-dexplatte gesteckt wurden, eingepresst und exakt positioniert werden. Die In-dexplatte dient in dieser 1-Komponen-ten-Spritzgießform nicht, wie beim Mehrkomponentenspritzguss üblich, zum Transfer des Vorspritzlings in die zweite Spritzstation, sondern zum Trans-fer des exakt positionierten Einlegeteils in die Spritzstation und zum simultanen Transfer beider Spritzgießteile in den „ersten Stock“ oberhalb der Spritzgieß-form, wo sie zur Übernahme mit dem Li-nearroboter vom Typ ERC 23–1/C frei zu-gänglich sind.

aufgerüstete Maschine läuft nun gut ein Jahr im Dreischichtbetrieb – ohne Pro-bleme. Die Zykluszeit von 28 Sekunden entspricht einer Leistung von etwa 2 000 Stück pro Acht-Stunden Schicht. Zusätz-lich wurde im Vergleich zum Vorgänger-modell die Teileanzahl auf die Hälfte und damit der Gesamtaufwand beträchtlich gesenkt.

Kompakte Produktionszelle Holmlose Spritzgießmaschinen der Bau-reihe Victory bieten durch den barriere-freien Zugang zum Werkzeugraum deut-liche Vorteile insbesondere für übergroße oder sperrige Spritzgießformen. Damit reicht häufig eine kleinere Maschine,

TITELSTORY

Gesamtansicht der Spritzgießform mit Ansicht auf die Einlege- beziehungsweise die Entnahmeposition und die Einpressvorrichtung für die Metallteile

Detailansicht der Einpressvorrichtung zur exakten Positionierung der Metallplat-ten. Links davon die Formkerne für die Kühlgelbehälter des Kühlakkus.

„Das Einlegen der Metallplatten in das Spritzgießwerkzeug sollte parallel zum Spritzgießprozess – also bei geschlossenem Werkzeug – erfolgen.“ Wolfgang Gaigg, Projektleiter für Produktionsentwicklung bei Philips

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„Produktionskosten und technische Leistungsfähigkeit stehen ständig auf dem Prüfstand.“ Ludwig Huber, Produktionsleiter bei Philips

Die Spritzteile werden mit dem Linar-roboter an die Transferstrecke mit ange-schlossener Vier-Stationen Rundtakt-anlage übergeben. Dort wird das Kühlgel in das Gehäuse dosiert und anschließend der Deckel mit dem Metalleinsatz auf-gesetzt. Nach dem Verschweißen wird auf Dichtigkeit geprüft. Zur lagerichtigen Beschickung der Rundtaktanlage müssen die Gehäuseteile gegenüber der Entnah-meposition von der Spritzgießform um 180 Grad gedreht werden. Dafür, sowie zum Aufsetzen der Verschlussteile, ist ein zweites Manipulationsgerät als Teil der Montageanlage im Einsatz. Am Ende des Montageprozesses steht die Übernahme und Ablage in Transporttrays mit dem Handlinggerät.

Im konkreten Fall des Kühlakku-Pro-jektes hat Philips Klagenfurt den interna-tionalen Produktivitätsvergleich gewon-nen und die Produktion in Europa gesi-chert. „Entscheidend für den Erfolg die-ses Projekts war die Nähe und die gelebte

Der Kühlakku ist im gekühlten Zustand blau (links). In der Mitte das Gehäuse für den Kühlakku

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Zusammenarbeit der werkseigenen Fachbereiche Produktentwicklung, For-menbau und Projektmanagement. Die kurzen Wege erlaubten eine rasche Um-setzung unkonventioneller Ideen“, sagt der Leiter des Philips Formenbaus, Kurt Sadek: „Nur durch Mut zu unkonventio-nellen Lösungen werden wir in Zukunft

bestehen können. Komplexere Produkte mit einfacheren Produktionsmethoden herzustellen, wird der einzige Weg zur Standortsicherung sein.“

Engel Austria, Schwertberg/Öster-reich, Halle A5, Stand 5204