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Pfeifer Seil- und Hebetechnik Genial abgeschaut

| Autor: M.A. Frauke Finus

Handhabung kommt von Hand – evolutionär hat sich die menschliche Hand unbestreitbar genial entwickelt. Was liegt also näher als diese biologische Raffinesse auf die Handhabungstechnik zu übertragen?

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Das menschliche Handgelenk setzt sich aus verschiedenen Teilgelenken zusammen, die geniale Freiheitsgrade ermöglichen. Deshalb diente das Handgelenk als bionisches Voribild für den Dreh-Wendetisch von Pfeifer.
Das menschliche Handgelenk setzt sich aus verschiedenen Teilgelenken zusammen, die geniale Freiheitsgrade ermöglichen. Deshalb diente das Handgelenk als bionisches Voribild für den Dreh-Wendetisch von Pfeifer.
(Bild: Sebastian Kaulitzki - Fotolia)

Abgeschaut – das Wort klingt negativ. Sofort hat man Bilder im Kopf, wie der verhasste Tischnachbar in der Schule die gleiche oder gar eine bessere Note schreibt als man selbst. Aber nicht etwa, weil der Klassenkamerad mehr gelernt hat oder begabter ist, sondern einfach, weil er abgeschrieben hat. Denkt man weiter ins Erwachsenenleben hinein, denkt man beim Begriff „abgeschaut“ dann auch bald ans „Plagiat“. Eine VDMA-Studie zur Produktpiraterie aus diesem Jahr zeigt, dass rund 70 % der Mitgliedsunternehmen des VDMA von Produkt- oder Markenpiraterie betroffen sind. Der geschätzte Schaden für den deutschen Maschinen- und Anlagenbau ging zwar im Vergleich zu den Vorjahren zurück, beträgt aber immer noch stolze 7,3 Mrd. Euro jährlich.

Kann bei „abgeschaut“ also überhaupt etwas Positives mitschwingen? Ja, es kann! Und zwar, wenn sich der Mensch etwas bei der Natur abschaut – Bionik genannt. Die Bionik (auch Biomimikry, Biomimetik oder Biomimese) beschäftigt sich mit dem Übertragen von Phänomenen der Natur auf die Technik. Der Bionik liegt nach Hans-Dieter Mutschler die Annahme zugrunde, dass die belebte Natur durch evolutionäre Prozesse optimierte Strukturen und Prozesse entwickelt, von denen der Mensch lernen kann. Und der VDI definiert: „Unter Bionik werden Forschungs- und Entwicklungsansätze verstanden, die ein technisches Anwendungsinteresse verfolgen und auf der Suche nach Problemlösungen, Erfindungen und Innovationen Wissen aus der Analyse lebender Systeme heranziehen und dieses Wissen auf technische Systeme übertragen. Der Gedanke der Übertragung von der Biologie zur Technik ist dabei das zentrale Element der Bionik.“

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Beispiele aus dem modernen Alltag ist der von Kletten inspirierte Kletterschluss oder die Lotusblüte. Ausgehend von ihr haben die Erkenntnisse über die Unbenetzbarkeit und Selbstreinigung bestimmter pflanzlicher Oberflächen zur Entwicklung unterschiedlicher industrieller Produkte wie Fassadenfarbe, Dachziegel und Markisen mit dem sogenannten Lotus-Effekt geführt. Auch in der Luftfahrt kann man Beispiele finden: große Wirbel an den Flügelspitzen von Flugzeugen bedingen einen hohen Treibstoffverbrauch, der durch den Einsatz von sogenannten Winglets, die sich an den Enden der Tragflächen befinden, um rund 6 % reduziert werden kann. Hierfür wurden die Flügel segelnder/gleitender Vögel als Flugzeuganalogie untersucht. Dabei wurden die Handschwingen von bestimmten Vogelarten wie Bussard, Kondor und Adler betrachtet, die statt eines großen Wirbels mehrere kleinere verursachen und damit insgesamt weniger Energie verbrauchen.

Bionik in der Handhabungstechnik

Auch im Bereich der Blechbearbeitung finden Vorlagen aus der Natur ihre Anwendung, zum Beispiel in der Handhabungstechnik. So kommen etwa Saugnäpfe auch bei Kraken und Käfern vor. Ein anderes Beispiel hat die Pfeifer Seil- und Hebetechnik GmbH aus Memmingen umgesetzt. Das Unternehmen, das auf stolze 437 Jahre Firmenhistorie zurück blicken kann, hat sich für die Entwicklung eines Dreh-Wendetischs das menschliche Handgelenk zum Vorbild genommen.

Die Entwicklung von Pfeifer ist eindrucksvoll: Von der kleinen Familienseilerei zu immer neuen Interpretationen des Seils – für immer neue anwendungstechnische Möglichkeiten, wie im Jahr 2010 die Überdachung der beiden WM-Stadien in Südafrika, das Moses Mabhida Stadion in Durban und das Cape Town Stadion in Kapstadt, die bis heute die größten Aufträge der Unternehmensgeschichte sind. Mit rund 1350 Mitarbeitern weltweit ist die Pfeifer-Gruppe in vier Geschäftsfeldern aktiv: Seiltechnik, Seilbau, Bautechnik sowie Hebetechnik. Im Geschäftsfeld Hebetechnik entwickelt und fertigt Pfeifer Handhabungslösungen. Fässer, Stapelgut, Papierrollen, Walzen und auch Blechcoils lassen sich mit Lösungen von Pfeifer einfach und sicher händeln. Für eines der neusten Coilhandling-Produkte, den Dreh-Wendetisch Axxo, haben die Pfeifer-Konstrukteure sich die Genialität des menschlichen Handgelenks abgeschaut.

Das menschliche Handgelenk setzt sich aus verschiedenen Teilgelenken zusammen, die gemeinsam die vielfältigen Aufgaben und Funktionen des Gelenks möglich machen. Unter anderem erlauben sie die Palmarflexion, eine Beugung des Gelenkes in Richtung der Handfläche (bis zu einem Winkel von 80°). Auch in die entgegengesetzte Richtung (Richtung Handrücken) ist eine Streckung möglich, dies wird Dorsalextension genannt. Außerdem kann das Handgelenk auch seitlich nach links und rechts abgespreizt werden (30° bis 40°). Dank der zahlreichen Funktionen kann das Handgelenk die Hand in verschiedene Positionen bringen. Diese Freiheitsgrade machen das Handgelenk genial und dienten Pfeifer deshalb als bionisches Vorbild, denn beim Dreh-Wendetisch Axxo geht die Wendeachse durch den Schwerpunkt der Last. Axxo erhielt seinen Namen, vom Englischen „axis“ abgeleitet, aus gutem Grund: „Bei konventionellen Wende- oder Kipptischen ist ohne ein Horizontal-Drehwerk kein zusätzliches Drehen der Last möglich. Beim Axxo ist die Drehachse das Geheimnis“, betont Alois Natterer, Konstrukteur des Dreh-Wendetisches bei Pfeiffer. Die Drehachse, an dem der Auflagetisch befestigt ist, steht zur Horizontalen geneigt im Raum. Wenn nun die Drehachse um 180° gedreht wird, dreht sich die Last um 90°. Dabei verläuft die Mittellinie der Drehachse durch den Schwerpunkt der Last, wodurch nur eine geringe Motorleistung benötigt wird. Ein Frequenzumrichter ist nicht erforderlich. „Gleichzeitig wird durch den Axxo ein „sanftes“ Wenden neu definiert. Selbst empfindliche Aluminiumcoils sind auf den mit Schutzauflagen versehenen Abstützkeilen sanft gebettet“, erklärt Siegmund Erhard, Leitung Geschäftsbereich Hebetechnik bei Pfeifer.

Wenden wie aus dem Handgelenk

Durch die Drehscheibenkonstruktion kann der Tischaufbau flexibel gestaltet werden und dient nicht nur zum Wenden von rotationssymmetrischen Lasten wie Blechcoils oder Seilhaspeln, sondern auch von sperrigen Lasten wie Pressenwerkzeugen. „Durch die intelligente Konstruktion entstehen beim Wendevorgang kaum Kippmomente, sodass auf zusätzliche, aufwändige Sicherheitstechnik, wie Schutzzäune oder Arretiervorrichtungen, verzichtet werden kann und – was den größten ökonomischen Vorteil bringt – er kann von derselben Seite be- und entladen werden“, so Erhard. Ein weiterer Effekt, den die Handgelenk-inspirierte Entwicklung bewirkt, ist, dass der Dreh-Wendetisch nur sehr geringe Stellfläche benötigt, sodass er flexibel in allen Ecken einer Fertigungshalle aufgestellt werden kann. Der modular aufgebaute Axxo kann ohne Fundament auf bestehendem Boden in drei Bau- beziehungsweise Tischgrößen eingesetzt werden: bis 2 t, 2 bis 6 t, 6 t bis 10 t – und das nahezu überall, es wird lediglich ein 400 V-Anschluss benötigt.

Die Wirtschaftlichkeit der Anschaffung ist schnell argumentiert: „Edelmetallcoils nicht sachgemäß zu handhaben kann sich keiner leisten. Nur einen einzigen Handlingsunfall mit einem 80.000 Euro teuren Edelmetallcoil zu vermeiden, desen oberste Lagen dann in den Schrottcontainer müssten, macht die Anschaffung des Axxo bereits mehr als wett“, unterstreicht Erhard die Vorteile des Dreh-Wendetischs. Und er ist sich sicher: „Wir als Konstrukteure und Ingenieure können viel lernen von der Natur. Sich dort etwas abzuschauen, wird sicher auch in Zukunft noch die ein oder andere Problemlösung bringen.“

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M.A. Frauke Finus

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Leitende Redakteurin, Redaktion @blechnet.com