Vor 20 Jahren ist Martin Langhoff auf den Wurm gekommen. Als ihn sein Sohn über Regenwürmer ausfragte und er das Internet zur Hilfe nahm, stellte der Familienvater fest, dass zwar ein Markt für Würmer in Deutschland existiert, dieser aber von niemandem bedient wird. Das war der Startschuss für Martin Langhoff Superwurm e. K., die erste Wurmfarm Deutschlands mit dem wahrscheinlich weltweit höchsten Automatisierungsgrad: Auf rund 1200 m² übernehmen diverse Roboter, ein automatisiertes Förderband und ein fahrerloses Transportsystem (FTS) Arbeitsschritte, die bislang sehr zeitaufwendig waren. Vieles davon hat Martin Langhoff selbst entwickelt und mit Komponenten von Igus konstruiert. Der Inhaber verfügt über Kenntnisse in der Konstruktion und Softwareentwicklung.
Auf die Igus-Produkte ist Langhoff gestoßen, als er auf der Suche nach Bauteilen für seine erste selbstgebaute Maschine war – er wollte den Fütterungs- und Bewässerungsprozess der Regenwürmer teilautomatisieren. Deshalb mussten es für die Wurmfarm Bauteile sein, die bei Schmutz, Erde und Feuchtigkeit zuverlässig funktionieren, da die Maschine für den 24-Stunden-Dauerbetrieb ausgelegt wurde. Mittlerweile sind die Drylin R-Quattroschlitten mit Vollkunststofflagern, die auf zwei parallelen Wellen gleiten, und die E4-Energieketten seit zehn Jahren im Einsatz und die Maschine läuft ohne Wartung und Reinigung.
Raue Einsatzbedingungen
Da die Gleitelemente der Linearführungen aus Kunststoff mit inkorporierten Festschmierstoffen bestehen und somit keine zusätzliche Schmierung benötigen, gelangt kein Schmiermittel in die Erde oder zu den Würmern. Auch den E-Ketten machen die rauen Einsatzbedingungen nichts aus. Trotz Schmutz und Feuchtigkeit führen sie die Leitungen zuverlässig und geräuscharm. Freitragende Längen stellen kein Hindernis dar.
Im Lager von Superwurm stapeln sich Eurocontainer, die Erde und Würmer enthalten. Jeder dieser Container muss einmal pro Woche bewässert und mit Futter bestreut werden. M.A.R.C.o (Mobile Automated Robot Coworker), das selbstentwickelte FTS, transportiert die mit Erde und Würmern gefüllten Container stapelweise zur neuen Fütterungs- und Bewässerungsanlage. Dazu sind im FTS zwei parallel synchron angetriebene Drylin ZLW-Zahnriemenachsen inklusive Portalmittenantrieb verbaut, welche die Containerstapel auf einem Rollwagen in das Transportfahrzeug ziehen. Dafür waren Zahnriemenachsen mit Schrittmotoren notwendig, die 120 kg schwere Container ziehen können.
Dieses Komplettsystem ist besonders leicht, erfordert für den Betrieb nur eine geringe Leistung und ist stoß- und schmutzunempfindlich. Für die Bewegung der Zahnriemenachsen werden die Leitungen mithilfe einer E6-Energiekette geführt. So wird ihre Lebensdauer erhöht und sie sind vor äußeren Einflüssen, z. B. Quetschungen, geschützt. Sind die Container vollständig eingezogen, wird durch einen Schrittmotor eine Schranke geschlossen, um beim Transport für zusätzliche Sicherheit zu sorgen.
Autonome Wurmversorgung
An der Anlage angekommen, fährt das FTS die Container zum ersten Roboter, der diese nacheinander auf ein Fließband stellt. Dabei arbeitet er mit einem intelligenten Greifer, der die Position der Container erkennt, korrigiert und diese erst anhebt, wenn ein sicherer Griff garantiert ist. „Dafür brauchten wir kostengünstige, kompakte und leichte Bauteile“, erklärt Langhoff.
Zum Auf- und Zufahren des Greifers werden deshalb Wellen in Igubal ESTM-Stehlagern gelagert. Sie halten dank speziellen Tribopolymeren hohen radialen Belastungen stand, sind selbstschmierend und somit wartungsfrei. Für die Bewegung des Roboters förderlich sind außerdem ihr schwingungsdämpfendes Material und das geringe Gewicht. Um die Leitungen bei den schnellen Bewegungen des Roboters sicher zu führen und für lange haltende Leitungen zu sorgen, wird eine Energiekette der Baureihe E4 eingesetzt. Zusätzlich kommen Schrittmotoren mit Getriebe zum Einsatz, damit der Greifer die Container auf das Fließband bewegen kann.
Auf dem Fließband werden die Container dann automatisch bewässert und es wird Futter auf die Erde gestreut. Am anderen Ende des Fließbands hebt ein zweiter Roboter die bewässerten und gefütterten Container vom Fließband zurück auf einen Rollwagen, das FTs holt sie ab und fährt sie zurück ins Lager. „Mit der neuen Anlage kann die Fütterung und Bewässerung rund um die Uhr durchgeführt werden, selbst bei Personalausfall. Zudem werden Fehler auf ein absolutes Minimum reduziert“, erklärt der Superwurm-Inhaber. Nach der Optimierungsphase plant der Familienbetrieb ein zweites baugleiches FTS einzusetzen, um den Prozess zusätzlich zu beschleunigen.
Um die Regenwürmer aufbewahren zu können, bietet Superwurm einen speziellen Eimer an. Bislang mussten in jeden Eimer große Belüftungslöcher gebohrt werden, die mit maßgefertigten Kunststoffsieben verklebt wurden. Das Bearbeiten der Eimer und Einkleben der Siebe bedeutete für die Langhoffs einen hohen Zeit- und Kostenfaktor. „Das Bohren der Eimer und Einkleben der Siebe war für uns immer eine sehr nervige Arbeit. Niemand mochte es gerne“, sagt Langhoff.
Also machte er sich Gedanken, wie auch dieser Prozess verbessert werden könnte. Herausgekommen ist ein Rahmen, in den 40 Eimer gleichzeitig eingespannt werden können. „Nun sind nur noch zehn Minuten Umrüstzeit notwendig, um die Eimer in die Maschine einzusetzen“, merkt Langhoff an. Ein Dremel wird mithilfe eines Drylin Portals bewegt und bohrt die Lüftungslöcher automatisiert in die Eimer. Gestützt werden die Wellen des Portals dabei von Igubal KSTM-Stehlagern, damit sie parallel synchronisiert werden können. Siebe für die Löcher werden nicht mehr benötigt, da der Dremel winzige Löcher in Form des Firmenlogos in die Eimer bohrt. Es kann nun nichts mehr aus den Löchern fallen und gleichzeitig ist eine einzigartige Verpackung entstanden.
Bei der Konstruktion des Eimerbohrers stieß Martin Langhoff jedoch auf einige Schwierigkeiten. Für das Portal nutzte er Drylin Zahnriemenachsen mit Schrittmotoren. Initiatoren und Achsenhalter wurden für die Anwendung passend zu den Konstruktionsprofilen ausgewählt. Der anfangs verwendete Schrittmotor für die vertikale Achse war zu schwach und konnte den Dremel nicht wie gewünscht bewegen. Mit dem Einbau eines größeren Motors war dieses Problem behoben. Auch bei dieser Maschine nutzen die Langhoffs die Vorteile der E-Ketten-Baureihe E4, die große Hübe ermöglicht. Durch ihre stabile Bauweise eignen sich diese Energieführungsketten bestens zum Leitungsschutz für die Bewegungen des Portals und ermöglichen große Hübe. Beim Bohren der Belüftungslöcher fallen viele, sehr feine Plastikspäne an. Da die eingesetzten Igus-Produkte schmutzunempfindlich sind, eignen sie sich bestens für den Einsatz bei Spänen.
Marktlücke Automation
Weltweit gibt es bereits Unternehmen, die die gleiche Marktlücke erkannt haben wie der Familienbetrieb. Jedoch ist die arbeitsintensive Wurmzucht dort so gut wie gar nicht automatisiert. Das wollen die Langhoffs ändern: „Kleine Unternehmen müssen bezahlbare Automatisierungslösungen für Produktion und Lager nutzen, um mit den Großen mithalten zu können“, erklärt Martin Langhoff. Die Familie plant, ihre Automatisierungslösungen zu vertreiben. Dafür haben sie die Firma Robcotec gegründet. Für die Zukunft sieht Langhoff weiteren Automatisierungsbedarf in seiner Wurmfarm und verspricht: „Die ersten Ideen habe ich schon im Kopf.“
Igus GmbH
Steckbrief
- Das familiengeführte Unternehmen Superwurm züchtet Regenwürmer und verkauft sie an Angler, Gärtner und Zoohandlungen. Dabei setzt die Familie auf Automatisierung und Igus-Komponenten.
- Die in den Anlagen eingesetzten Igus-Bauteile sind zum Teil seit zehn Jahren ohne Reinigung und Wartung im Dauereinsatz.
- Die selbstkonstruierten Automationslösungen will die Familie Langhoff künftig selbst vertreiben. Dafür wurde die Firma Robcotec gegründet.
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