Die druckluftfreie Revolution: Vorstellung der Compact-Pump GCPi von J. Schmalz GmbH

Vakuumtechnik ist aus vielen Branchen nicht mehr wegzudenken. Sie ermöglicht das Greifen,Heben und Bewegen von Lasten aller Art. Das Besondere dabei: Durch das Vakuum werden Werkstücke besonders schonend gehandhabt und nicht durch das Ansaugen beschädigt. Ob in der Automobil-, Möbel-, Holz- und Lebensmittelindustrie oder beim Batterie-Handling -Schmalz liefert Systeme und Geräte mit denen in diesen und anderen Branchen Dinge mühelos und schonend von A nach B bewegt werden.

Das Problem: Vakuum wird für gewöhnlich mit Druckluft erzeugt. Druckluft ist energieintensiv und nicht sonderlich nachhaltig. Zudem gibt es Bereiche, wie in der Fertigung, in denen keine Druckluft zur Verfügung steht und daher elektrische Lösungen gefragt sind.

Mit der Compact-Pump GCPi hat die J. Schmalz GmbH einen leistungsstarken Vakuum-Erzeuger mit rein elektrischer Saug- und Belüftungsfunktion entwickelt und auf den Markt gebracht. Ergänzt um das elektrische 3/2-Wege-Kompaktventil LQE erhält der Anwender ein druckluftfreies Vakuumsystem mit der Leistungsfähigkeit herkömmlicher Ejektorlösungen. Falls die druckluftlose Fabrik irgendwann kommen sollte, müssen Hersteller von Pneumatik-Komponenten und Handhabungstechnik alternative Produkte liefern, die rein elektrisch funktionieren. Hier hat Schmalz eine Parallelstrategie für sich definiert, aus dieser heraus auch die GCPi resultiert. Sie ist größer als die Cobot-Pump und schließt die neuen elektrischen Vakuumerzeuger an das bisherige Portfolio an.

Mit dem GCPi löst sich Schmalz vom bisherigen Standard den Vakuumerzeuger direkt auf dem Roboterarm anzubringen. Der Anwender montiert stattdessen den leistungsfähigen GCPi an der Roboterbasis damit dieser von dort aus mehrere Sauger auf dem Robotergreifer versorgt. Je nach Schlauchlänge zum Sauger kann sich der Druckausgleich zur Atmosphäre allerdings verzögern. In diesem Fall lässt sich die Belüftungsfunktion auch von der Pumpe entkoppeln. Hier musste Schmalz die Perspektive ändern und in neuen Systemarchitekturen denken. Deshalb hat Schmalz das elektrische Belüftungsventil LQE entwickelt. Damit können große Vakuum-Erzeuger weiterhin zentral genutzt werden und trotzdem dezentral hochdynamisch arbeiten - mit sehr kurzen Ablegezeiten.

Um den Nachhaltigkeitsfaktor im Auge zu behalten, wurde bereits im Design-Prozess darauf geachtet, möglichst viele recyclebare Elemente einzubringen. Ein langjähriger Kundennutzen mit flexibler Anwendung an verschiedensten Werkstücken stand außerdem im Fokus, da der Großteil des Energieverbrauchs beim Anwender entsteht. Generell sollten dem Anwender keine Nachteile durch das Weglassen von Druckluft entstehen. Im Gegenteil: Eingesparte Energie spart auch Kosten ein.

Die GCPi reduziert den Energieverbrauch in der Anwendung deutlich. Im Vergleich zu einem druckluftbetriebenen Ejektor spart sie bis zu 95 Prozent Energie ein. Das macht sich auch bei den Kosten bemerkbar. Zudem kann die GCPi überall dort eingesetzt werden, wo keine Druckluft zur Verfügung steht. Dabei agiert sie aber weiterhin auf Augenhöhe mit den herkömmlichen Ejektoren, die mit Vakuum betrieben werden. Weiterhin reduziert die GCPi beim Einsatz in batterie- und akkubetriebenen Geräten Leitungs- und Stillstandsverluste. Darüber hinaus erweist sich die eingebaute Membranpumpe als besonders langlebig. Durch IO-Link und eine NFC-Schnittstelle ist zudem eine vollständige Vernetzbarkeit der GCPi gewährleistet.

Wichtig war es für Schmalz einen Vakuum-Erzeuger zu entwickeln, der trotz seiner rein elektrischen Funktion auf Augenhöhe mit den herkömmlichen Druckluft-Produkten auf dem Markt agiert, zuverlässig arbeitet und den Kundinnen und Kunden einen Mehrwert bietet. Im Unternehmen gilt: Jedes Produkt soll nachhaltiger sein als sein Vorgänger. Mit dem Trend der Nachhaltigkeit und damit dem Anspruch nach effizienteren Systemen ist der Bedarf an druckluftunabhängiger Vakuum-Automation auch für größere Anlagen gestiegen. Die Industrie muss sich grundsätzlich Gedanken über die Druckluft machen. Schmalz macht es sich zur Aufgabe Alternativen zu entwickeln. Das gilt auch bei den Vakuum-Erzeugern. Mit der GCPi wurde eine sehr energieeffiziente Lösung gefunden, die den Energiebedarf in der Anwendung deutlich reduziert aber nicht an Leistung oder Geschwindigkeit einbüßt.

Ein weiterer Erfolgsfaktor für die Firma war es neben der Vakuumerzeugung auch die druckluftlose Ablegefunktion auf sehr engem Raum realisierbar zu machen. Die leichten End-of-Arm-Komponenten mussten ideal für Cobots und Leichtbauroboter geeignet sein, denn diese kommen teils ohne Druckluft aus und lassen sich deshalb auch auf autonom fahrenden Transportfahrzeugen einsetzen. Eine kostengünstige Inbetriebnahme sowie die Kosteneinsparung beim Kunden waren weitere Faktoren für den Erfolg.

Schmalz, gegründet 1910 in Glatten, ist einer der Marktführer in der Automatisierung mit Vakuum sowie für ergonomische Handhabungssysteme. Die Produkte des Unternehmens kommen in Anwendungen der Logistik genauso zum Einsatz wie in der Automobilindustrie, der Elektronikbranche oder der Möbelproduktion. Zum breiten Spektrum im Geschäftsfeld Vakuum-Automation zählen einzelne Komponenten wie Sauggreifer oder Vakuum-Erzeuger, komplette Greifsysteme und Spannlösungen. Im Geschäftsfeld Handhabung bietet Schmalz mit Vakuumhebern und Kransystemen innovative Handhabungslösungen für Industrie und Handwerk. Mit dem Geschäftsfeld Energiespeicher baut das Unternehmen ein weiteres Standbein im Bereich der stationären Energiespeicher auf, indem sie Stacks fertigt. Schmalz ist mit rund 1800 Mitarbeitenden an 31 Standorten weltweit vertreten.