Kaffeegenuss durch Hightech-Kaffeetasse! Die ersten Ideen zu KRUG führten uns nicht sofort zu dieser Schlussfolgerung. Stattdessen entstand unser Becher zunächst als innovatives Konzept aus ganz alltäglichen Ärgernissen beim Genießen einer Tasse Americano, Cappuccino oder Latte Macchiato! Die genaue Situation in der KRUG geboren wurde, beschreibt „Die Idee zu KRUG“ in kurzweiliger Erzählweise. Dass uns die folgende Entwicklung von Strömungssimulationen über Lagertechnik bis hin zum Entwickeln eines speziellen, thermisch aktiven Materials führen würde, war uns damals glücklicherweise noch nicht bekannt! Aber alles der Reihe nach:
Was sich dreht, braucht eine Achse
Nachdem die Grundidee auf Anhieb alle überzeugt hat und das Design bereits die ersten Fortschritte zeigt, wird es Zeit für harte Fakten: „back to engineering“. Immerhin muss unser löffelloser Becher erst mal hergestellt werden! Zentrales Thema zunächst: die Lagerung.
Wie schaffen wir eine präzise und vor allem leichtgängig laufende Lagerung unserer Hightech-Tasse, welche sowohl Geschirrspüler und Mikrowelle überlebt und dabei trotzdem nicht sofort jeglichen Kostenrahmen sprengt.
Die ersten Ansätze sind „wild“: Ein Seewasser-beständiges Kugellager zwischen Boden und Tasse zum Beispiel. Leider in der verwendeten Ausrichtung nicht präzise genug, zeigt der Prototyp – unsere Tasse eiert, der Inhalt verteilt sich auf dem Tisch…
Also montieren wir winzige Rädchen in radialer Anordnung am Boden der Tasse. Der Prototyp dreht sich ganz ok – sammelt aber an den „Reifen“ nach kürzester Zeit Staub und Partikel auf, was die Leichtgängigkeit deutlich verschlechtert. Und funktioniert generell nur auf glatten Oberflächen – ein No-Go.
„Was sich dreht braucht eine Achse.“ Dieser simple Kommentar aus dem Erfahrungsschatz unseres Modellbauers sorgt wieder für Umdenken und damit verbunden für einen Durchbruch im Design: Anstatt unseren Flügel wie in den ersten Entwürfen nur ein Stück von der Innenwand hervorwachsen zu lassen, verlängern wir ihn nun bis zur Mitte des Bechers, wo er den Raum für eine zentrale Drehachse sichert. Das löst im selben Moment ein weiteres Problem: erste Mischversuche der Prototypen haben ergeben, dass genau im Zentrum der Tasse immer etwas Zucker am Boden unvermischt übrig bleibt. Der Grund ist einfach: auch in der Mitte eines Tornados herrscht, physikalisch bedingt, Windstille. Unser neuer Flügel beansprucht diese Position ganz einfach für sich und verhindert damit den wirbellosen Bereich.
Magischer Magnetismus
Irgendwie haben Magneten immer etwas Magisches an sich. Das übereinander Schweben zweier sich abstoßender Metall-Körper ist einfach verblüffend. Da damit nicht die geringste Reibung entsteht, liegt der Versuch nahe, dieses Prinzip in unsere Lagerung aufzunehmen!
Geplant, gebaut! Nun sitzt unsere Tasse auf einem Pin in ihrer Mitte, welcher die Drehachse vorgibt. An Pin-Spitze und Tasse stehen sich zwei Magneten gegenüber, die durch Abstoßung die Tasse zum Schweben bringen. Alles dreht sich wunderbar über zig Umdrehungen, nach dem kleinsten Schubs. Genial! Möchte man glauben…
In der Realität ist meist alles deutlich komplizierter, als zunächst angenommen.
Durch das unterschiedliche Gewicht von fast leerer und gefüllter Tasse, schwebt diese teilweise einen halben Zentimeter höher oder tiefer über dem Fuß, hüpft unkontrolliert auf und ab und kleckert nach dem Anschubsen häufig den Inhalt über den Tisch. Außerdem fällt der Fuß einfach heraus, wenn die Tasse zum Trinken angehoben wird. Eine mechanische Raste muss her – diese ist aber nicht ganz trivial – sie darf keine Reibung verursachen, muss für die Reinigung ein Entfernen des Bodens zulassen und zudem die verschiedenen Höhen je nach Füllstand ausgleichen.
Langsam wird sicher deutlich, wie sehr die Realisierung einer „Hauptidee“ vom Finden mehrerer „Nebenideen“ abhängig ist!
Eine wichtige Nebenidee entstand aus einem kleinen Werbeclip, worin ein Basketball-Spieler seinen Ball geschickt auf der Fingerspitze rotieren ließ. Kaum Reibung.
Interessant.
Die Magnetlagerung wurde kurzerhand umgedreht und anstatt zweier sich abstoßender Magnete statteten wir den nächsten Prototypen mit einem Magnet und einer kleinen Metallkugel als „Fingerspitze“ aus.
Sofort war klar, dass das unsere Lösung sein wird. Erneut sind mehrere Probleme auf einmal gelöst: Die Tasse läuft seidenweich auf der Spitze der Kugel, während zur Reinigung ganz einfach am Fuß gezogen und der magnetische Widerstand überwunden werden kann, sodass bei Bedarf auf einfachste Weise beide Teile getrennt und wieder verbunden werden können.
Der Teufel steckt im Detail / Frozen Design
Die nächste Phase der Produktentwicklung ist oftmals sehr frustrierend. Das Grunddesign steht, die technischen Lösungen sind prinzipiell erarbeitet und die Prototypen funktionieren wie gewollt.
Wir können loslegen!
Oder soll der Rand doch noch 0,5mm dicker werden? Ist die Form des Flügels perfekt, oder schwappt bei zu starker Drehung noch etwas heraus? Können wir die Kontur des Flügels noch verbessern, sodass noch mehr Wirbel entstehen, oder haben wir bereits das Optimum erreicht? Liegt unsere Tasse sowohl bei Frauen als auch bei Männern ideal in der Hand, oder muss die Höhe der Mittelkante noch etwas weiter nach oben? Oder unten? Oder dünner, dicker, flacher, steiler, glatter, rauer, schiefer, gerader, weicher, härter und so weiter und so weiter…
Es hilft nur Eines: Geduld und Fleiß. Auch von der gefühlt „fertigen“ Tasse werden zig verschiedene Prototypen erstellt, stundenlange Strömungsberechnungen des Flügels verglichen, Tester und Versuchskaninchen zu Rate gezogen und alles an Daten nüchtern ausgewertet – bis es schließlich feststeht: Das sagenumwobene „Frozen Design“
Wie wird’s gemacht?
Nun wissen wir, wie es aussehen soll. Aber wie wird’s gemacht? Und vor allem aus was?
Bekanntes Bild: zunächst wilde Ansätze.
Keramik und Porzellan fällt gleich zu Beginn weg – die nötige Präzision für unsere Lagerung ist kaum in Serie realisierbar… Nachdem, neben Kunststoff 3D-Druck und Metall-Frästeilen, bereits einige Prototypen so entstanden waren, wählen wir als Ausgangsmaterial zunächst Feinguss-Beton. Dieser kommt unserer bisherigen Vorstellung von „Geschirr“ am nächsten und sieht zumindest optisch ansprechend aus. Es entstehen komplexe, mehrteilige Gussformen mit Silikon-Inlays und Stift-Schiebern die die zentrale Achse formen.
Die Ergebnisse sind eher ernüchternd – Blasen und Einschlüsse, teilweise Brüche. Enormer Aufwand pro Tasse, nicht nur seitens Material, auch seitens Vorbereitung und Nacharbeit. Das finale Produkt sieht zwar toll aus, fühlt sich aber kalt an an Händen und Mund und ist sehr schwer zu reinigen, da die Oberfläche nicht sauber geschlossen ist.
Und: Feinbeton ist nicht lebensmittelecht. Wir versuchen zwar eine Glasierung zu finden, aber am Ende müssen wir einsehen – so wird das nichts.
Die tolle Optik und das wertige Gewicht des Gussbetons vor Augen, versuchen wir als Nächstes ein geeignetes Ersatzbindemittel für die mineralischen Teile des Betons zu finden. Ein Kandidat scheint zunächst lebensmittelechtes Epoxidharz zu sein. Neue Gussformen und Arbeitsschritte entstehen. Zwei-Komponenten-Harz wird mit lebensmittelechtem Marmorsand und Pigmenten vermischt, in einer Vakuumkammer von eingeschlossenen Luftblasen befreit und anschließend in eine komplizierte Gussvorrichtung gefüllt.
Die Ergebnisse sind top! Haptik, Gewicht, Optik und Präzision sind ausgezeichnet - die fertige Tasse zudem fast „unzerstörbar“, selbst wenn sie auf harten Boden fällt.
Wir sind weit gekommen.
Deus Ex Machina
Doch es gibt zwei Kernprobleme: Die Produktion einer einzigen Tasse erfordert fast eine Stunde Vorbereitungszeit und das Aushärten dauert sogar über Nacht. Und zweitens: Obwohl das verwendete Harz auf Lebensmittelechtheit geprüft ist, liegt uns diese Lösung im wahrsten Sinne „schwer im Magen“, denn das erzeugte Harz-Komposit-Material ist nie wieder recyclebar und gilt als alles andere als umweltfreundlich…
Eine schwierige Diskussion entbrennt im Team – denn allen ist insgeheim klar, dass eine so komplexe Geometrie, die geforderte Präzision und der Aufbau der Lagerachse eigentlich nur eine sinnvolle Lösung erlauben: Ein ausgeklügeltes Spritzguss-Werkzeug aus Stahl.
Mit den begeisternden Ergebnissen der Prototypen, scheut niemand mehr den Aufwand für ein solches Werkzeug, ganz im Gegenteil – das Erreichte ist viel zu überzeugend, als dass man so kurz vor dem Ziel aufgeben könnte!
Aber auch hier gilt es, mehrere Probleme zu überwinden, die dem idealen Produkt im Weg stehen und die uns schlussendlich noch tiefer in Forschung und Entwicklung gezwungen haben, als wir es uns je hätten vorstellen können!
Materialize!
Die Herausforderung bestand nun darin, ein geeignetes Guss-Material zu finden, welches die gewünschten Eigenschaften unserer Tasse wiederspiegeln und in erhoffter Weise verarbeitet werden kann. Gewöhnliches „Plastik“ scheidet selbstverständlich aus… Weder Gewicht, noch Haptik, Präzision und Wertigkeit können damit entsprechend abgebildet werden. Auch die thermischen Eigenschaften lassen zu wünschen übrig.
Eine eigene Entwicklung muss her! Wir befassen uns daher bis ins Detail mit Basismaterial und Additiven, Verbund- und Füllstoffen.
Erneut bringt ein einzelner Gedanke den Durchbruch für mehrere Aspekte:
Uns fehlt einfach der „mineralische“ Anteil den sowohl Porzellan, als auch der vorherige Beton und die Marmormischung in sich hatten. Er sorgt für das nötige Gewicht, um die Rotation aufrecht zu erhalten und natürlich zugleich für die hochwertige Oberfläche.
„Mikro-Glaskügelchen“ sind die geniale Alternative und Lösung. Mit viel Hightech und noch mehr Know-How gelingt es, das Innere unserer Tasse während des Guss-Vorgangs mit hochkonzentrierten, kleinen Glaskügelchen zu füllen. Mit dem Ergebnis einer geradezu idealen Masse unseres Bechers, welcher zugleich, durch die damit verbundenen Thermo-Eigenschaften des neuen Materials, den eingefüllten Kaffee innerhalb kürzester Zeit auf Trinktemperatur kühlt und anschließend die aufgenommene Wärme langsam wieder abgibt, sodass der Kaffee deutlich länger im idealen Temperaturfenster bleibt.
This is KRUG
„Das kinetisch rotierende Umrühr-Gefäß“. Im starken Gegensatz zur langen Entwicklungsgeschichte von KRUG, war die Namensfindung bereits nach dem ersten Vorschlag erledigt.
Höchsten Kaffeegenuss wünscht das gesamte Team von Urmacher mit unserem Herzensprodukt KRUG und dessen zahlreichen, verborgenen Raffinessen!
