Gehäuse

Kundenideen wahr werden lassen

Für die Gehäuseschlauchpumpen von Thölen Pumpen konstruierte und fertigte Bopla ein individuelles, asymmetrisches Metallgehäuse in Stanzbiegetechnik.

Entwicklung, Produktion und Vertrieb kundenspezifischer Schlauchpumpen und Pumpensysteme inklusive Zubehör für die unterschiedlichsten Dosier-, Abfüll- und Förderaufgaben sind das Metier der Thölen Pumpen GmbH. Die Produkte des inhabergeführten Familienunternehmens stammen überwiegend aus der Medizintechnik, dem Pharmabereich, der Chemieindustrie, der Vendingwirtschaft, dem Druckmaschinenbau und der Abfallentsorgung.

Für seine Gehäuseschlauchpumpe vom Typ Lagopredos suchte Thölen ein neues zeitgemäßes Gehäuse. Das Vorgängermodell mit Edelstahlfront, Kunststoffseitenteilen und einer Folientastatur mit Zwei-Zeilen-Display hatte ausgedient. “Wir wünschten uns ein stabiles schwarzes Gehäuse in modernem Design, mit dem sich eine ganze Pumpenfamilie realisieren ließ. Dabei sollte das Gehäuse gleichzeitig filigran und robust wirken. Außerdem musste es die hohen Hygiene-Anforderungen der Labor- und medizintechnischen Anwendungen erfüllen und elektromagnetisch abschirmen“, beschreibt Jörg Ziffels, Technischer Leiter bei Thölen, die Ansprüche an das neue Gehäuse.

Weitere Anforderungen waren austauschbare Frontplatten für die drei unterschiedlichen Pumpenköpfe und zwei Bedienkonzepte – ein Touchdisplay für die Vollversionen der Pumpen, drei Bedienelemente für die Economy-Ausführungen – sowie eine optimale Unterbringung von Elektronik, Stromversorgung und Antriebsstrang. Außerdem gewünscht waren eine senkrechte Anordnung der Motorplatte und eine abgeschrägte Bedienoberfläche.

Viel mehr als Standardgehäuse

Diese Wünsche kamen auch anlässlich eines Gesprächs mit Bopla zur Sprache, bei dem der Gehäusespezialist sein Leistungsspektrum jenseits der Standardgehäuse präsentierte. Dazu gehört die Entwicklung kundenindividueller Gehäuse nach Vorgaben und in enger Abstimmung mit den Kunden. Bopla unterstützt von der ersten Idee über die Fertigung und mechanische Bearbeitung bis hin zur Oberflächengestaltung und Integration von Touchdisplays und Elektronikkomponenten. Auf Anfrage übernehmen die Gehäusespezialisten sogar die Elektronikentwicklung inklusive Funktionsprüfung und liefern die funktionsfähigen Elektronikgeräte verkaufsgerecht verpackt an den Kunden.

„Was Bopla alles leisten kann, war uns vorher nicht bewusst. Es passte allerdings perfekt zu unserem Lagopredos-Projekt,“, erklärt Jörg Ziffels, der in darauf folgenden Gesprächen mit Bopla die Anforderungen konkretisierte. Dass Thölen zwar ganz konkrete Anforderungen an die Funktionalität, aber keine an die Gestaltung des Gehäuses hatte, gab Bopla größtmögliche Freiheiten bei der Erarbeitung eines kompletten Gehäusekonzepts.

Passendes Fertigungsverfahren

Es begann mit der Wahl des Fertigungsverfahrens, bei dem Art und Einsatz der Gehäuse sowie die Seriengröße eine wichtige Rolle spielen. Aufgrund der Anforderungen und der benötigten Stückzahl von 100 Gehäusen stand schnell die Stanzbiegetechnik als optimales Verfahren zur Produktion des Pumpengehäuses fest. Sie gestattet die schnelle, effiziente und vergleichsweise kostengünstige Herstellung individueller Gehäuse und lässt nahezu jede Art der Oberflächengestaltung zu. Ein Strang- oder Druckgussgehäuse wäre aufgrund der Werkzeugkosten bei diesen vergleichsweise kleinen Stückzahlen zu teuer geworden.

Im nächsten Schritt folgte der erste Designentwurf, bei dem Sebastian Hein, Industriedesigner bei Bopla, das Entwicklerteam mit seinem Know-how unterstützte. Der Entwurf diente als Grundlage für die weitere Konkretisierung der Kundenanforderungen. So sollte das Gehäuse über eine senkrechte Frontplatte für den Pumpenkopf und eine abgeschrägte Fläche für das Bedienfeld verfügen. Außerdem gewünscht war ein modernes Bedienkonzept mit Touchdisplay für die Vollversion der Pumpe und drei Bedienelemente für die Economy-Variante.

Ein Grundgehäuse für alle Fälle

Auf dieser Basis entstand die Idee für das aktuelle Pumpengehäuse: Das in Stanzbiegetechnik gefertigte Grundgehäuse aus schwarz pulverbeschichtetem Stahlblech besteht aus einem asymmetrischen Oberteil und einer L-förmigen Unterseite. Je nach Pumpenvariante wird dieses Grundchassis mit unterschiedlichen Frontplatten für Bedienfläche und Motoranschluss aus silbern eloxiertem Aluminium kombiniert. Damit lassen sich auf einfachste Weise sechs unterschiedliche Pumpenversionen realisieren.

Der überarbeitete Entwurf der Konstrukteure sah ein Bedienfeld im Hochformat vor. Das sah nicht nur besser aus als das ursprünglich geforderte Querformat, sondern sparte auch unnötigen Leerraum oberhalb und unterhalb des Displays und damit Material ein.

Ein weiterer Vorteil des Hochformats: Das Gehäuse konnte deutlich schmaler konstruiert werden, was den Materialbedarf reduzierte, und dennoch dem Innenleben der Pumpen genügend Bauraum bot. „Dieser zweite Gehäuseentwurf überzeugte uns insbesondere aufgrund seines ansprechenden Verhältnisses der Flächen von Bedienfeld und Motor-Frontplatte sowie der optimalen Raumnutzung“, sagt Jörg Ziffels. Die Fertigung des Prototyps folgte und es zeigte sich, dass das gesamte Innenleben der Pumpe in dem schmaleren Gehäuse untergebracht werden konnte.

Herausforderungen gemeistert

Eine besondere Herausforderung speziell bei der E-Version der Schlauchpumpe war die geringe Materialstärke der Bedienplatte und die absolut präzise Ausführung der Abstände für die Bedienelemente. Bopla löste das Problem durch den Einsatz spezieller Einpressbolzen und einen entsprechend angepassten Fertigungsprozess.

Auch für die Touchfront der V-Version ließen sich die Bünder etwas Besonderes einfallen: Eine Taschenfräsung in der Frontplatte sorgt dafür, dass das Touchdisplay – ein handelsüblicher 7 Zoll Raspberry Pi Touch – weit genug in die Platte einsinkt, um eine einzige glatte Bedienfeldfläche mit nahtlosen Übergängen zwischen der Glasoberfläche des Touchdisplays und der Aluminiumfrontplatte zu erzielen.

Alles aus einer Hand

„Es hätte auch Alternativen zum jetzigen Gehäuse gegeben. Allerdings war nur Bopla in der Lage, von der Konstruktion über die Prototypenfertigung und mechanische Bearbeitung bis hin zur Pulverbeschichtung, Beschriftung und Baugruppenmontage alles aus einer Hand zu liefern“, stellt Jörg Ziffels fest.

Und so wird die Zusammenarbeit mit Bopla fortbestehen, bei kundenspezifischen Gehäuselösungen aus Kunststoff ebenso wie bei künftigen größeren Projekten. Erste Folgeprojekte wurden bereits realisiert.

Autor: Mathias Bünte, Business Development bei Bopla

Bilder: Thölen Pumpen GmbH, Bopla Gehäusesysteme GmbH