(Fachartikel, November 2010)

Intelligente Filtertüte verschluckt beim Saugen nahezu allen Staub

Sauber gereinigte Atemluft lässt Allergiker aufatmen

Kompromisslos gute Verarbeitung durch prozesssichere Montageanlage

Quälendes Niesen und Husten nach dem Aufstehen am Morgen, tränende Augen, tropfende Nase oder Kopfschmerzen können ein Indiz für eine Allergie gegen den Kot von Hausstaubmilben sein. Ungefähr 3,5 Millionen Menschen in Deutschland leiden unter dieser Form der Allergie, schätzen die Experten. Sie liegt mit über 25 Prozent Anteil auf Platz zwei der allergischen Atemwegserkrankungen, dicht hinter Heuschnupfen. Hauptauslöser ist die Hausstaubmilbe, die sich zwangsläufig in jedem Haushalt findet. Sie fühlt sich in feuchtwarmem Raumklima besonders wohl und ist damit vor allem in Matratzen, Bettwäsche, Teppichen und Polstermöbeln zuhause. Aber nicht die Milben selbst machen krank, sondern ihre Kotbällchen, die nach dem Trocknen in kleinste Partikel zerfallen, mit der Raumluft aufgewirbelt werden und in die Atemluft gelangen.

So ist ein wirkungsvolles Management gegen Hausstaub für die betroffenen Allergiker unabdingbar. Neben der vom Facharzt empfohlenen Bettsanierung mit luftdichtem Encasing der Matratze und regelmäßigem Waschen von Bettdecke und Kopfkissen bei 60 Grad, ist ein leistungsstarker Staubsauger der beste Verbündete bei der Linderung der Krankheit. Doch Staubsauger ist nicht gleich Staubsauger. Die Gefahr, dass beim Saugen angesaugte Partikel wieder in die Ausblasluft gelangen und erneut in die Räume verwirbelt werden, besteht bei vielen handelsüblichen Geräten.

Neue Maßstäbe beim Kampf gegen den Allergie auslösenden Hausstaub setzt die Premiummarke VORWERK mit ihrem innovativen Handstaubsauger Kobold 140, einer Staubsauger-Generation, die 99,9 Prozent des eingesaugten Staubs auch wirklich "verschluckt". Dafür sorgt ein neu entwickeltes, einzigartiges Filtersystem. Die nach Herstellerangaben weltweit erste TÜV-zertifizierte Premium Filtertüte für den Kobold 140 bewirkt einen dauerhaften Rundumschutz gegen Staub. Michael Weber, Leiter Unternehmenskommunikation bei VORWERK erklärt: "Bislang war profunde Sauberkeit nur mit mehreren verschiedenen Filtern im Gerät zu erreichen. Das Wechseln war umständlich und wurde bisweilen vergessen. Mit dem Austausch der vollen Premium Tüte gegen die leere werden nun in einem Arbeitsgang drei Filter im Handumdrehen erneuert. Handlich, einfach und doch perfekt in der Wirkung".

Die siebenfach patentierte, innovative Filtertechnologie erfüllt drei Aufgaben. Die im Filterbeutel enthaltene Vorfilterschicht filtert zunächst die groben Partikel hinaus. Anti-Geruchs-Perlen im Inneren der Tüte absorbieren schlechte Gerüche, die im Beutel entstehen können. Der HEPA-Filter schließlich hält 99,9 Prozent des Allergie auslösenden Hausstaubs zurück. Der Wechsel der alten gegen die neue Premium Filtertüte geschieht denkbar einfach und sauber. Die Klappe zur Filtereinheit wird geöffnet und der gefüllte Staubsaugerbeutel entnommen, dann der neue eingesetzt. Dabei bleibt der Staub, wo er hingehört - im Beutel. Denn der Klipp-Klapp-Verschluss hält vollständig dicht. Michael Weber: "Was einmal drin ist, kommt nicht mehr raus. So kann auch der Allergiker selber die Filtertüten des Staubsaugers austauschen, ohne mit dem für ihn schädlichen Allergen in Kontakt zu kommen. Die Ausblasluft des Kobolds 140 ist übrigens 1000 Mal reiner als normale Atemluft."

Neben der herausragenden Filtertechnik, die den Kobold 140 für Allergiker besonders geeignet macht, haben die VORWERK-Ingenieure dem neuen Kobold 140 ein neues Design und einen neuen Motor verpasst. Klein, knapp vier Kilo leicht und durch den Gelenkkopf am Ansatz der Bürste äußerst wendig gelangt der neue Handstaubsauger VK 140 in jede Ecke. Staubsaugen ohne Rückenprobleme ermöglicht der voll teleskopisierbare Stiel des Apparates, der nach der Arbeit komplett im Gerät verschwinden kann. So passt der Kobold 140 sich in der Höhe ergonomisch perfekt an und findet auch in kleineren Schränken Platz. Praktische Griffmulden und ein zweiter Ein/Ausschalter am Handgriff erleichtern das Handling.

Ganz oben im Gehäuse des Kobolds 140 liegt der neue Motor, der mit 74dB angenehm leise läuft. Beim Saugen wird die Luft unten eingesaugt und gelangt durch die Premium Tüte mit ihren Filtern direkt in den oberen Teil des Gerätes, wo sie wieder ausgeleitet wird. Dank des direkten Luftwegs arbeitet der kleine, leichte Antrieb höchst effizient: Nur 900 Watt zieht der VK 140 aus der Steckdose und erzielt damit dennoch leistungsstarke 60.000 U/min. "Da hat der Staub keine Chance.", so Michael Weber. "Dazu ist der Motor kleiner und um 45 Prozent leichter im Vergleich zum Vorgängermodell geworden. So verstehen wir Innovation." Auch Tierhaare und hartnäckige Fussel sind für die zum Kobold 140 passende Elektrobürste 360 kein Problem. Dafür sorgen die rotierenden Borsten und der breite Saugschlitz. Eine Matratzenreinigung zu Hause mit der Matratzenbürste ersetzt den Gang ins Fachgeschäft.

Wer in Forschung und Innovation vorangeht, macht auch in Punkto Material und Verarbeitung keine Kompromisse. So suchte sich VORWERK für die Produktion des neuen Kobolds 140 einen kompetenten Fullserviceanbieter, der die Montageanlage zum Verschrauben von Unter- und Oberschale des Staubsaugers fertigen und auch die separate Montage- und Prüfeinheit des Staubsaugerstiels konzipieren sollte. Die DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG im bayerischen Amberg verfügt auf dem Gebiet der Schraub- und Zuführungstechnik über Jahrzehnte lang gewachsene Erfahrung und Vielseitigkeit. Innovative Schrauber gepaart mit moderner prozesssicherer Messtechnik und ausgeklügelter Zuführtechnik machen die DEPRAG zu einem starken Partner in Sachen Anlagentechnik. Dazu kommt das enorme Know How der DEPRAG-Ingenieure. Carsten Hollatz, Leiter Einkauf von VORWERK, lobt die Zusammenarbeit mit dem oberpfälzischen Anlagenbauer: "Die DEPRAG bietet uns im Vergleich zu Systemintegratoren, die zum Zukauf von Kernkomponenten gezwungen sind, sämtliche technischen Lösungen aus dem eigenen Haus." Von der Konzeptfindung für die beschriebene Montageaufgabe, über die Schraubtechnik, Zuführtechnik und Teilehandling, sowie Steuerungstechnik und alle damit verbundenen Herstellprozesse, bietet der Anlagenbauer DEPRAG alle Schlüsseltechniken aus einer Hand. "Ein großer Vorteil für uns", so Carsten Hollatz, "denn Montageautomation ist serviceintensiv. Im Servicefall benötigen wir einen Partner, der die Gesamtverantwortung übernimmt und uns kompetent zur Seite steht".

Die an VORWERK nach Wuppertal gelieferte Montageanlage dient zur Verschraubung der vormontierten Unter- und Oberschale des Staubsaugergehäuses, das den Balg für die Premium Tüte zur Filterung der angesaugten Luft sowie den Motor enthält. Eine weitere, separate Maschine montiert den Kabelhaken am Handgriff des Kobolds 140, der bereits am Teleskopstiel sitzt, und überprüft vorangegangene Fertigungsschritte. Die beiden DEPRAG Montagesysteme tragen dazu bei, dass bei VORWERK im Bergischen Land rund 1.600 fertig montierte Kobold 140 Staubsauger während einer Schicht den Betrieb verlassen.

Die automatisierte Montageanlage für das Staubsaugergehäuse erfüllt vielschichtige Montage- aber auch Prüfaufgaben, die zum Teil nacheinander oder zeitgleich abgearbeitet werden. Zunächst fährt das vormontierte Bauteil (Unter- und Oberschale) von rechts über ein Förderband bis zur Startposition automatisch in die Montageeinheit ein. Ein Startsignal wird aktiviert, der Montageprozess beginnt. Der Ausheber hebt das Teil vom Band, das jetzt von zwei Schiebern in der Horizontalen festgehalten wird. Die Schieber sind mit flexiblen Stiften mit Federung versehen und gleichen Toleranzen und Verzug des Kunststoffbauteils aus. So ist sichergestellt, dass das Bauteil zwar sicher fixiert ist, aber auf keinen Fall bei der Montage zerkratzt werden kann. Ein Niederhalter drückt das Gehäuse von oben in den Werkstückträger.

Ist das Bauteil in der korrekten Position fixiert? Über die Form der Rippen im Kunststoffbauteil "ertastet" die Montageanlage die korrekte Stellung des Werkstücks, nur so können die weiteren Montageschritte gelingen. Mittels Tiefenabfrage ermittelt die Maschine nun, ob der vormontierte Balg für die patentierte Premium Tüte des Kobolds 140 vorhanden ist. Gleichzeitig wird die Dichtigkeit des Balges per Vakuumtest geprüft. Ist der Balg undicht, wird die beanstandete Baugruppe automatisch ausgeschleust und an den in die Anlage integrierten Reparaturarbeitsplatz transportiert.

Auch die Anwesenheit des Kabelhakens, um den später das Gerätekabel aufgewickelt werden kann, wird per Sensortechnik überprüft. Sind diese Prüfprozesse erfolgreich abgeschlossen, kommt die Schraubeinheit zum Einsatz. Sie ist aus Platzgründen Unterflur, also unterhalb des Werkstückträges angeordnet, und fährt zu Beginn des Schraubvorgangs nach oben. Ein stationärer MINIMAT^® Prüfschrauber in Winkelbauform Typ 377-520-7U-F6.3 dreht im Linkslauf den Geräteschalter, der nachher die Saugleistung des Staubsaugers reguliert, in Position 3. Sehr wichtig: Bei der späteren Montage des Teleskopstiels greifen die Schalterachsenkontur des Stiels und der Geräteschaltermitnehmer nur bei dieser Stellung formschlüssig ineinander! Bei Erreichen von 1 Nm schaltet der MINIMAT^® automatisch ab. Sollte sich bei der anschließenden Prüfung herausstellen, dass die gewünschte Schaltereinstellung 3 nicht erreicht wurde, wird das Bauteil zum Reparaturarbeitsplatz ausgeschleust.

Während der Schalterstellungsprüfung schrauben neun Messeinbauschrauber MINIMAT^®-C Schrauber des Typs 347C-528-31 gleichzeitig zwei verschiedene Schraubentypen auf Drehmoment 1 Nm ein: drei Schrauben B3,5 x 15,5 mm und sechs Schrauben B3,5 x 40 mm. Die Schrauber sind Platz sparend auf engstem Raum angeordnet. Die Überprüfung des korrekten Drehmoments erfolgt durch die im Schrauber bereits integrierte DMS-Messwelle. Zusätzliche Prozesssicherheit bietet die in dieser DEPRAG Schraubeinheit für jeden Schrauber vorgesehene doppelte Tiefenabfrage. Jetzt sind die Gehäuseteile fest verfügt. Sind die gefertigten Teile nicht ordnungsgemäß verschraubt, wird das fehlerhafte Teil an den Reparaturarbeitsplatz "geschickt".

Niederhalter und Schraubeinheit kehren nun in die Ausgangsstellung zurück und der Ausheber befördert das korrekt montierte Gehäuse auf das Förderband nach unten: Das fertige Staubsaugergehäuse fährt nach links aus der Anlage. In dieser Zeit werden die nächsten neun benötigten Schrauben durch in die Anlage integrierte DEPRAG Standard-Schraubenzuführgeräte der Serie 5 herangeführt. Sowohl Einfach- als auch Doppelvibrationswendelförderer kommen dabei zum Einsatz, sie vereinzeln zunächst die Schrauben, die in der Folge über Schlauchzuführungen direkt in das Mundstück der Schrauber "geschossen" werden.

In den automatisierten Fertigungsprozess ist am Förderband ein Reparaturarbeitsplatz integriert. Schickt die Anlage ein Bauteil als NIO - nicht in Ordnung - zur Nachbesserung, kann dort ein Werker entscheiden, ob eine Korrektur möglich ist. Wenn nicht, wird das Bauteil als Ausschuss aussortiert. Manuelles Nachschrauben wird durch integrierte Sensorik kontrolliert: ohne Nachbesserung gibt die Anlage das beanstandete Teil nicht für nachfolgende Prozesse frei.

Auch bei der Montage des Teleskopstiel-Handgriffs setzt VORWERK auf eine Montageanlage von DEPRAG. Eine Reihe von Prüfprozessen ist in die Fertigung integriert und dient der Qualitätssicherung der Produktion, die bei VORWERK ganz oben auf der Agenda steht. Bevor der Prozess in der Maschine beginnt, montiert ein Werker von Hand den Kabelhaken am Staubsaugergriff, positioniert den kompletten Stiel in die Anlage und legt eine Feder ein. Der Schiebeschalter am Griff zur Regulierung der Saugstärke steht hierbei auf Position 0.

Nun beginnen die entscheidenden Prüfprozesse und die Stielmontage in der Montageanlage. Der eingelegte Stiel wird dabei mittels verschiedener Klemmvorrichtungen in der Maschine festgehalten. Insgesamt sind in der Anlage 17 Zylinder im Einsatz. Sie gewährleisten, dass das Bauteil sicher fixiert ist und dabei nicht verformt wird. Vorn am Griff und in der Mitte sorgen Spannzylinder für die sichere Positionierung des Stiels. Links im Montagesystem hält ein Gegenhalter den Stiel in seiner Fixierung. Dieser Gegenhalter ist ein Multitalent, später wird er zur Zugüberprüfung am Griff eingesetzt. Eine Aufnahmeverriegelung mittels eines weiteren Zylinders stellt sicher, dass das Bauteil erst wieder entnommen werden kann, wenn alle Arbeitsschritte durchlaufen sind.

Der erste Prüfprozess testet zu Beginn, ob sich der Schiebeschalter im Staubsaugergriff wirklich auf Position 0 befindet (Der fertige Staubsauger wäre damit ausgeschaltet). Wenn nicht, stoppt die Montageanlage mit einer Fehlermeldung, die Korrektur erfolgt. Bei korrekter Schalterstellung 0 fährt die Maschine mit dem nächsten Arbeitsschritt fort. Ein Prüfdorn gleitet in den Griff und überprüft das Griffinnere: Sind die Stege im Griffrohrinneren im Verhältnis zum Schiebeschalter richtig positioniert? So können Fehler aus vorangegangenen Montageprozessen aufgedeckt und eliminiert werden. Erst jetzt wird der Griff mit dem Stielrohr verrastet.

Ein mit einem pneumatischen Zylinder bewegter Schiebedorn verstellt nun den Schiebeschalter am Staubsaugergriff von Position 0 (Staubsauger aus) auf Position 3 (maximale Saugerleistung). Mit dieser Einstellung - wie sie auch am Gehäuse erfolgt ist - soll der fertig montierte Kobold 140 schließlich das Werk verlassen. Auch während dieses Arbeitsschritts erfolgt parallel ein weiterer Test: Es wird geprüft, ob der Stiel in einem vorbestimmten Drehwinkel positioniert ist. Nur dann erlaubt die Anlage die Fortführung der Montage.

Nun muss der vom Werker vormontierte Kabelhaken am Griff verschraubt werden. Per Schraubenzuführgerät der Serie 5, das nach dem Vibrationswendelförderprinzip arbeitet, werden die benötigten Schrauben automatisch zugeschossen. Mit einem MINIMAT^®-C Einbaumessschrauber wird der Kabelhaken auf Tiefe verschraubt. Der MINIMAT^®-C Typ 347C-528-31 verfügt über einen Piezo-Messwertgeber und mit diesem wird auch gleich der Schrauberfolg mittels Tiefenabfrage kontrolliert. Zeitgleich wird in der Anlage die zuvor vorgenommene, korrekte Verrastung des Griffdeckels überprüft. Ein Prüfdorn am Gegenhalter fährt ein und zieht an einer dafür vorgesehenen "Nase". Diese Zugprüfung ermittelt, ob das Stielrohr sicher eingerastet ist und der Griff fest sitzt.

Der Kabelhaken wird nun um 30 Grad verstellt, und somit erreicht, dass beim späteren Verpacken des Griffes der Kabelhaken in jedem Fall richtig eingerastet wird. Am Ende des Montageprozesses, bevor der Werker das Bauteil entnimmt, steht ein Heißprägevorgang, der jedes Bauteil mit einer Konstruktionskennzahl versieht. Im Rahmen des Qualitätsmanagements kann so nachvollzogen werden, mit welchem Konstruktionsstand der Teleskopstiel montiert wurde.

Die VORWERK & Co. KG ist ein 1883 gegründetes Familienunternehmen mit Sitz in Wuppertal. Das Kerngeschäft des Unternehmens, das sich aus einer einstigen Teppichfabrik entwickelte, ist der weltweite Direktvertrieb hochwertiger Produkte. Dabei macht der Geschäftsbereich Kobold 31 Prozent des Geschäftsvolumens aus und bietet mit den Handstaubsaugern Kobold und dem Bodenstaubsauger Tiger Raumpflegelösungen im Premiumsegment. 2009 setzte VORWERK mit dem Geschäftsbereich Kobold 695 Millionen Euro um. Hauptmärkte sind Italien, Deutschland und China.

DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG ist mit 600 Mitarbeitern in über 50 Ländern vertreten. Der renommierte mittelständische Betrieb agiert im Bereich Schraubtechnik, Automation, Druckluftmotoren und Druckluftwerkzeuge. Als Fullserviceanbieter liefert er nicht nur hochwertige Industrieschrauber für stationäre oder handgeführte Anwendungen und Schraubenzuführgeräte sondern auch innovative Messtechnik und komplette Montagelösungen im Anlagenbau.


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Dagmar Dübbelde
DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG
Carl-Schulz-Platz 1
D-92224 Amberg
Tel: 09621 371-343
Fax: 09621 371-199
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