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Aussergewöhnliche Kappen für anspruchsvolle Anforderungen

Wenn es darum geht, herausforderndes Design unter Zeitdruck mit betriebswirtschaftlich sinnvollen Lösungen zu kombinieren, bringen die Angst+Pfister-Ingenieure ihre ganze Kompetenz ein. Mit nicht-alltäglicher Denke im Designprozess schaffen die Dichtungsexperten die berühmte «Quadratur des Kreises» – wie bei einer neuen Kappe, die KEB Automation in Millionenauflage für die Autoindustrie produziert.

KEB Automation ist ein weltweit agierendes mittelständisches Unternehmen mit über 1.400 Mitarbeitenden. Es verdankt sein Kundenvertrauen typischen Tugenden wie Arbeit, Ehrgeiz, Verlässlichkeit – und einer Leidenschaft «made in Germany». Damit wächst das Unternehmen seit fünfzig Jahren stetig und versorgt seine Kunden mit Antriebstechnik – von der Steuerung über Motoren bis zu spezifischen Bremsen oder Kupplungen. 

Eine solche elektromagnetische Kupplung benötigte ein Kunde von KEB, ein Automobilzulieferer, um seine Wasserpumpe zu steuern – dazu soll sie direkt in diese verbaut werden. Die Wasserpumpe wiederum wird in einen Dieselmotor eines führenden deutschen Autoherstellers eingesetzt. Die Kupplung muss deshalb mit einer Kappe vor verschiedenen Medien in diesem Motorraum geschützt werden – zum Beispiel gegen Öle, heisse Dämpfe, Schmutz oder Wasser.

«Die in diesem Projekt stetig wachsenden Kundenanforderungen waren sicher eine besondere Herausforderung. Zumal unsere Kernkompetenz bei elektromagnetischen Bauteilen und weniger im Bereich Dicht- und Verschlusskappen liegt. Angst+Pfister ist hier, mit der Bereitschaft sich immer wieder auf neue Gegebenheiten einzulassen, ein sehr wertvoller und verlässlicher Partner.»

Hartmut Brünger, R&D Automotive, KEB Automation

«Dabei war es wichtig, sich in die komplexen Diskussionen einzubringen, mit technischem Knowhow zu überzeugen, immer wieder vor Ort zu sein und in Lösungen zu denken.»

Jan-Ole Rienhoff, Product Application Engineer, Sealing Technology, Angst+Pfister Deutschland

 

Hoher Druck – viel Kommunikation

«Unsere übliche technische Lösungskompetenz wurde bei diesem Projekt doppelt getestet», erinnert sich Jan-Ole Rienhoff, Product Application Engineer für Dichtungstechnologie bei Angst+Pfister. «Nach einem längeren Designprozess stand plötzlich der Produktionsstart einer Serie mit Millionen-Auflage kurz bevor – die Autobauer pochten auf sportliche Termine.» Gleichzeitig trafen durch die Lieferkette mehrfach neue Anforderungen ein. Das Bauteil veränderte sich so in einem hochiterativen Prozess rasant. «Dabei war es wichtig, sich in die komplexen Diskussionen einzubringen, mit technischem Knowhow zu überzeugen, immer wieder vor Ort zu gehen und in Lösungen zu denken», weiss Jan-Ole Rienhoff. «Kundennähe und Kommunikation werden in solchen Projekten enorm wichtig.»

Dabei ging es um Fragen wie: Welche Geometrie wird dem engen Bauraum gerecht? Denn die Kappe musste um existierende Bauteile herum konstruiert werden. Oder: Wie sorgen wir dafür, dass die Kappe fest sitzt? Aufgrund des engen Raums stand nur eine kleine Auflagefläche zur Verfügung. Gleichzeitig galt es, die Einpresskraft in der Montage gering zu halten. Und nicht zuletzt: Welches Design ist auch kommerziell sinnvoll? «Mit Standardlösungen kam man hier nicht weiter», war Jan-Ole-Rienhoff rasch klar. Vielmehr hätten sie ständig nach den besten Kompromissen suchen müssen. Schlussendlich benötigt das Bauteil auch ein sehr spezielles Fertigungsvulkanisationswerkzeug.

Nicht-alltägliche Lösungen finden

Am Ende bestand die Kappe mittig aus einem geschlossenen Versteifungsblech aus Edelstahl, das aussenherum mit schliessendem Gummi überspritzt wurde. «Gummi alleine hätte nicht funktioniert. Er musste zur Verstärkung mit korrosionsfreiem Metall kombiniert werden», erklärt Jan-Ole Rienhoff. Beim ersten Prototypen war noch ein offenes Versteifungsblech mit Gummimembrane im Spiel. Aufgrund der Rotationskräfte blähte sich diese jedoch auf und kam anderen Bauteilen zu nahe im engen Bauraum. Zudem war bei dieser Kappe letztlich eine «nicht-dichte Dichtung» die Lösung: Drei Nuten in der gummierten Aussenrillierung dienen der Entlüftung, um einen Unterdruck zu verhindern. Ansonsten könnte die Kappe im Einsatz wegploppen. Rillen im Gummi machen die Kappe montagefreundlich. Beim Gummi entschied sich das Team für einen Acrylat-Kautschuk (ACM), «In diesem Motorraum war der Werkstoff eine preislich interessante Alternative zu hochwertigen FKM», so Jan-Ole Rienhoff. In Tests zeigte sich, dass das Elastomermaterial gut funktioniert.

Für diese Dichtungskappe wird ein
Versteifungsblech mit Gummi überspritzt.

 

Mehr Informationen zu diesem Thema:

APSOseal DICHTUNGSTECHNIK

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AUTOMOBILINDUSTRIE



veröffentlicht: 10.03.2022, 16:30:00  von: Angst+Pfister Magazin2022