Weltrekord mit Antriebstechnik von Nozag

Von Harry Würgler

Das Schweizer Unternehmen SK tec S.A. entwickelt und fertigt seit über 30 Jahren Anlagen und Maschinen zum Rösten und Abpacken von Kaffee. Zum weiteren Produktions- und Verkaufsprogramm zählen auch spezielle Kaffeemaschinen, wobei es sich hier nicht um solche aus dem Konsumgüter-Sektor, sondern um jene zur Herstellung von Großmengen für Großverbraucher handelt. SK tec entwickelt diese „Sonder-Kaffeemaschinen“ selbst und realisiert sie dann in Zusammenarbeit mit einem Partner-Unternehmen. Als nun die Aufgabe anstand, für diverse Großabnehmer eine MEGA-Espresso-Maschine zu entwickeln, die in der Lage ist, enorme Mengen an Espresso in gleichbleibend hoher Spitzenqualität zu produzieren, setzten sich die Entwickler, Konstrukteure und Maschinenbauer zusammen, um den Swiss Espresso Extractor auf die Beine zu stellen.

Aus 2 Kilo in einer Minute 333 Tassen Espresso

Die MEGA-Espresso-Maschine sollte in der Lage sein, innerhalb kürzester Zeit eine große Menge an erstklassigem Espresso zu produzieren, weshalb die Maschine darauf ausgelegt wurde, in einem integrierten Mahlwerk bis zu 2 Kilogramm Kaffee verarbeiten und daraus dann im nächsten Schritt in lediglich einer Minute etwa zehn Liter Espresso brauen zu können. Eine weitere Anforderung bestand darin, die Dichte des Espressos nach gewünschter Menge zu variieren und ansonsten den Brau- und Extraktionsprozess – bestehend aus den Parametern Zeit, Temperatur, Druck und Kaffeevolumen – analog zur traditionellen Espresso-Herstellung zu gestalten. Darüber hinaus sollte die Espresso-Maschine vollautomatisch arbeiten und von nur einer Person zu bedienen sein, weshalb die allermeisten Funktionen automatisiert sind und gesteuert werden. Blieb noch die Herausforderung, die Maschine entsprechend den einschlägigen Vorgaben zur Produktion hygienisch einwandfreier Lebensmittel zu konzipieren, geeignete Edelstahlmaterialien und Maschinenelemente auszuwählen und das Ganze zu einer zuverlässigen, auf Dauer funktionsfähigen Einheit zusammenzufügen.

Reproduzierbar exakte Hub-/Kraftbewegungen

Bekanntlich lautet das Geheimnis beim Brauen von Espresso „Extraktion unter Druck“ oder „Von der Bohne direkt zum Espresso“. Demnach wurden neben dem erwähnten Mahlwerk auch „Kraft produzierende“ Maschinenelemente benötigt, und diese fanden sich dann im umfassenden Antriebstechnik-Portfolio des Schweizer Antriebsspezialisten Nozag AG aus Pfäffikon: Nämlich in den Standard-Programmen an Normteilen sowie Spindelhub- und Kegelradgetrieben. Außerdem erfuhren die Konstrukteure und Maschinen von der Nozag-Anwendungstechnik wirkungsvolle Unterstützung bei der Realisierung der nicht alltäglichen Presskraft-Lösungen. Am Ende fiel die Wahl dann auf zwei Standard-Spindelhubgetriebe und ein Standard-Kegelradgetriebe von Nozag.

Standard-Spindelhub- und Kegelradgetriebe

Während die beiden Spindelhubgetriebe für die kombinierte Hub-/Pressbewegung zum Extrahieren des zuvor gemahlenen Kaffees zuständig sind, stellt das Kegelradgetriebe die Verbindung zwischen dem Elektromotor und den beiden Spindelhubgetrieben dar. Wegen des hohen und vor allen Dingen gleichmäßig einzubringenden Hubs und Pressdrucks sind die beiden Spindelhubgetriebe (Ausführung rotierende Spindel) mit einer zweigängigen Trapezgewindespindel und für den sicheren Betrieb mit einer Duplex-Mutter ausgerüstet. Die maximale Hub-/Presskraft ist hier pro Spindelhubgetriebe 30 kN, also stehen insgesamt 2 x 30 kN zur Verfügung, die für einen vollflächigen, gleichmäßigen Press-/Extraktionsdruck des Kaffeepulvers sorgen. Die Antriebstechnik-Konstruktion selbst ist ähnlich einem T aufgebaut, also sind die beiden Spindelhubgetriebe oben links und rechts auf dem T angeordnet und das Kegelradgetriebe stellt am unteren Ende des Ts die mittig angeordnete, zentrale Verbindung zum Elektromotor her.

Fazit und Ausblick

Die Verbindung erfolgt über eine steife Verbindungswelle. Für die schnelle Wartung ist ein Schmierstoffgeber installiert. Abgesehen davon zeichnet sich das komplette Antriebssystem durch sprichwörtliche Anspruchslosigkeit aus. Dass diese Lösung zeitoptimiert aus dem Baukasten zustande kam, und demnach auch keine Kosten über Gebühr verursachte, wird seitens des Maschinenherstellers SK tec S. A. wie des Konstruktionspartners genauso löblich erwähnt, wie die kompetente und flexible Zusammenarbeit mit Nozag in allen Projektphasen. (anm)

  • Bild 1: Das Innenleben einer MEGA-Espressomaschine von SK tec S. A. zur Produktion großer Mengen an Espresso.
  • Bild 2: Die T-förmige Konstruktion mit den beiden Spindelhubgetrieben (links, rechts) und dem zentralen Kegelradgetriebe (unten).
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