Nach wie vor zählen Fässer und ähnliche Gebinde aus Blech oder Kunststoff in vielen Industriebereichen zum Alltag, wenn es um das Verpacken, Transportieren und Handhaben von Flüssigkeiten oder auch pulverförmigen Stoffen geht. Im besonderen Maße gilt dies für die chemische Industrie, die sowohl ihre Rohstoffe als auch Zuschlagmaterialien in Fässern transportiert.

Ein sehr gutes Beispiel dafür ist die Firma BYK-Chemie GmbH in Wesel, die mit weltweit über 900 Beschäftigten Lack- und Kunststoff-Additive herstellt und damit am Weltmarkt eine führende Position einnimmt. Dem entsprechend hoch ist der Durchsatz an chemischen Produkten, die in 216-Liter-Fässer abgepackt werden. Folgerichtig gibt es auch einen hohen Bedarf an leeren Fässern und diese werden in LKW`s bzw. auf LKW-Brücken angeliefert. Pro LKW-Brücke sind das 160 Fässer à 17,8 kg Leergewicht, die in 3 Lagen übereinander gestapelt sind und den Frachtraum nahezu ausfüllen.

Allerdings können auf den LKW-Brücken nur deshalb 3 Lagen - sprich die um 1/3 größere Menge - an Fässern gestapelt werden, weil man auf Zwischenlagen und Paletten verzichtet, die sonst nur eine 2-lagige Beladung erlauben würden. In der Konsequenz wäre ein deutlich höherer Aufwand bezüglich Frachtraum und somit Anzahl der LKW-Wechselbrücken, mehr Fahrten und zu guter Letzt auch ein höherer Personaleinsatz erforderlich. Durch den Wegfall der Paletten ist nun zwar eine Fässer-Lage mehr möglich, doch dies erschwert das Entladen der Wechselbrücken, weil nun jedes einzelne Fass aus dem voll gefüllten Frachtraum abgestapelt, herausgefördert, zur Lagerstelle des internen Materialflusses transportiert und schließlich von dort zur Befüllungsstation wieder weitergefördert werden muss. Lange Zeit wurde mit Hilfe von 3-4 Mitarbeitern so verfahren, dass der erste Kollege ein Fass entnahm und nach unten an den nächsten Kollegen übergab, der dieses dann über einen Gang zum nächsten Kollegen rollte. Dieser rollte das Fass zur Aufgabestation an ein Förderband und dort nahm der 4. Mann das Fass in Empfang und setzte es auf die Förderbänder des internen Materialflusssystems.

Von ineffizienter Schwerstarbeit für 4 Mann...

Als sich die BYK-Betriebsleitung zum Neubau und somit zur Neuorganisation der Produktion und der Inhouse-Logistik entschloss, reifte während der Planung zum künftigen Materialfluss der Gedanke, das flexible Entladen der Fässer aus den LKW-Brücken durch ein Flurförderzeug, das mit einem Fasssauger ausgerüstet ist, durchzuführen. In enger Zusammenarbeit mit dem Vakuum-Spezialisten J. Schmalz GmbH, 72293 Glatten, und dem Stapler-Hersteller Jungheinrich, 22047 Hamburg, wurde nach einer Lösung gesucht, die unterschiedlichste Aspekte berücksichtigen musste.
Die große Aufgabe fiel dabei den Anwendungstechnikern von Schmalz zu, denn das Vakuum-Sauggreifersystem musste so konzipiert werden, dass mit ein und demselben Greifersystem maximal 7 und minimal 3 Fässer sicher aufzunehmen, zu transportieren und platziert abzusetzen sind. Erschwerend kam hinzu, dass auf Grund der 3-lagigen Fassstapel zwischen der obersten Fasskante und dem Dach des Frachtraums nur noch zwischen 250 und 350 mm Platz vorhanden ist, so dass der Greifer demnach auch nur knapp 180 mm hoch bauen darf. Schmalz entwickelte aus Teilen des Standardprogramms der Vakuum-Hebegeräte-Baureihe VacuMaster ein angepasstes Vakuum-Hebegerät für max. 140 kg Traglast, das an einen ebenfalls der Aufgabe angepassten Sonder-Elektro-Deichselstapler des Typs Ameise EJB 16 angebaut wurde. Das Greifersystem  besteht aus zwei Traversen mit jeweils 7 Sauggreifern, wobei die Sauggreifer-Position auf den Traversen auf die zunächst günstigsten Greif-Positionen der Fässer eingestellt werden können.

...zum automatisierten Fass-Handling mittels
Elektrostapler und Vakuum-Hebegerät

Die Sauggreifer sind aus dem verschleißfesten und gleichzeitig flexibel an die Fassoberfläche anpassbaren Material NBR (Perbunan) gefertigt und haben einen Durchmesser von 160 mm. Zur schnellen und sicheren Aufnahme einer oder zwei Fassreihen sind die Sauggreifer flexibel an 40 mm langen Federstösseln sowie an Gelenken aufgehängt, womit vertikale Bewegungen gegeben sind und die Aufnahme auch schräg stehender Fässer gewährleistet ist. Außerdem ist es so möglich, diejenigen Sauggreifer, die am Fassrahmen aufsetzen, wieder einzufahren und damit vor Beschädigungen zu schützen. Die zwei Traversen mit den insgesamt 2 x 7 = 14 Sauggreifern sind in fünf Vakuum-Schaltkreise aufgeteilt, um einerseits bei Nichtbelegung bei den einzelnen Sauggreifern das Vakuum abzuschalten, und um andererseits die höchst unterschiedlich gestapelten Fässer auch bei kritischen Positionen zuverlässig und vor allem sicher aufnehmen und transportieren zu können. Die fünf Schaltkreise erlauben folgende Abstapel-/Transport-Schaltungen: 1 Saugreihe mit 4 und eine mit 3 Fässern; 1 Saugreihe mit 3 und eine mit 4 Fässern; 1 Saugreihe (vorne) mit 3 Fässern; 1 Saugreihe (vorne) mit 4 Fässern; Ablösen aller Fässer. Die Steuerung der einzelnen Schaltkreise erfolgt über einen Multifunktions-Deichselkopf durch den Bediener des Flurförderzeuges und das Ablösen der Fässer geschieht mittels Zweihand-Betätigung.

Eine optische Anzeige über ein Anzeigeinstrument am Stapler informiert über die Saugerbelegung des Greifersystems. Für die Vakuum-Erzeugung ist eine robuste, wartungsfreie Vakuum-Pumpe im Einsatz und dieser ist, zur schnellen Bereitstellung der maximalen Saugleistung, ein großvolumiger Vakuumspeicher vorgeschaltet. Das Vakuum-Hebegerät VacuMaster ist mit zahlreichen Sicherheitselementen versehen, um unter allen Bedingungen die gebotene Sicherheit zu gewährleisten. Zu nennen wären hier z. B. eine optische Anzeige zur Saugerbelegung, zwei Manometer zur Vakuum-Überwachung, eine elektronische (akustische) Warneinrichtung bei Vakuumabfall bzw. Stromausfall, Handhabung erst bei Erreichen des Soll-Vakuums, Lösen der Fässer über die erwähnte Zweihand-Bedienung, Sicherheitsprüfung gemäß UVV- und CE-Abnahme. Durch die sehr flache Konstruktion der Lasttraversen sind auch die Fässer der obersten Lage zuverlässig und sicher zu greifen. Der einstellbare Endschalter für die Hubhöhenbegrenzung des Stapler-Hubwerks ermöglicht dabei ein schnelles und beschädigungsfreies Einfahren in den Zwischenraum. 

Maximale Nutzungs-Flexibilität und hohe
Sicherheit durch intelligentes Sauggreifersystem

Die Fässer können seitenverkehrt gestapelt sein, und auch auf die Lage des Spundlochs muss keine Rücksicht genommen werden. Der einstellbare Näherungsschalter für die Hubabschaltung sorgt dafür, dass bei der Fassaufnahme das Gerät selbstständig erkennt, wenn die Sauger auf die Fässer auftreffen. Durch diese automatische Hubabschaltung werden Beschädigungen am Greifersystem und an den Fässern verhindert, ohne dass der Bediener jedes Mal darauf achten muss, wie stark sich das Greifersystem auf die jeweilige Fasslage absenkt. Nach der Aufnahme von Fässern fährt der Hubwagen heraus aus der Wechselbrücke und hin zu einem Transportband. Dort werden die Fässer auf einem Tisch abgesetzt, mit Aufklebern für die Beschriftung versehen und per Rollenband der Abfüllanlage zugeführt.

Der Erfolg des Fässer-Handlings per Vakuum übertrifft alle Erwartungen. Dazu äußerte sich Arndt Terstegen, Meister im Bereich Rohstofflager /Produktion wie folgt:

"Für die Brückenentladung ist jetzt nur noch ein Mitarbeiter im Einsatz gegenüber früher 3-4 Mitarbeitern. Die Arbeitszeit konnte, in Abhängigkeit von den Transportwegen, um bis zu 75% reduziert werden. Die nunmehr ergonomische und sichere Fass-Handhabung hat das Risiko für Erkrankungen durch falsches Heben und auch bezüglich Arbeitsunfällen eliminiert. Mit geringem Umrüstungsaufwand ist auch die Beladung von LKW-Brücken möglich, wodurch weitere Ratio-Effekte zum Tragen kommen. Nicht zuletzt gesellen sich zu den technischen auch noch die wirtschaftlichen Vorteile, denn das Investment in das mobile Vakuum-Handlingsystem für Fässer hat sich in nur 6 Monaten bereits amortisiert".

Vakuum-Handling = Entladezeit reduziert,
Personal entlastet, Amortisation garantiert

Die BYK-Mitarbeiter sehen die Vakuum-Hebetechnik heute als ideales, zudem die Arbeit entlastendes und somit unverzichtbares Hilfsmittel an. Aus diesem Grund wurden noch weitere Vakuum-Hebegeräte angeschafft, nämlich ein Vakuum-Schlauchheber vom Typ Jumbo 140 sowie ein Vakuum-Schlauchheber Jumbo 300. Mit dem Jumbo 140, ausgestattet mit einem sogenannten Mehrfachgreifer, werden jeweils 4 Kannen gleichzeitig von einer Palette zur anderen umgesetzt. Der Jumbo 300, für Lasten bis max. 300 kg, verfügt über einen modifizierten Standardgreifer zur Handhabung einzelner Fässer. Abschließend lässt sich festhalten, dass durch die Vakuum-Handhabungsgeräte von Schmalz die Materialflussabläufe bei der Firma BYK-Chemie sowie anderen Unternehmen der Chemie-Industrie und vieler weiterer Branchen deutlich wirtschaftlicher gestaltet werden können. Dies betrifft nicht nur das Kombi-Gerät, bestehend aus Elektro-Deichselstapler und Vakuum-Hebegerät VacuMaster, sondern auch andere Anwendungen, bei denen es um das Handling von Fässern oder ähnlichen Gebinden, Säcken, Kartons, etc. geht.