Hybridteile Hybride Kfz-Schließsysteme vom Kunststoff-Experten

Redakteur: Peter Königsreuther

Die deutsche Witte-Automotive-Gruppe produziert in deren tschechischen Werken Nejdek und Ostrov eine Vielzahl an mechatronischen Schließmodulen für Pkw-Türen und -Heckklappen. Dabei setzt man auf Spritzgießmaschinen mit vertikaler Rundtisch-Schließeinheit von Wittmann-Battenfeld.

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Metall-Kunststoff-Hybridbauteile, wie sie bei Witte Automotive in Nejdek bei Karlsbad hergestellt werden, sind Kernkomponenten der Türschloss-Module vieler Automobile. Wittmann-Battenfeld-Systeme gehören zu den Enablern, diese produktiv und einsatzfähig zu fertigen.
Metall-Kunststoff-Hybridbauteile, wie sie bei Witte Automotive in Nejdek bei Karlsbad hergestellt werden, sind Kernkomponenten der Türschloss-Module vieler Automobile. Wittmann-Battenfeld-Systeme gehören zu den Enablern, diese produktiv und einsatzfähig zu fertigen.
(Bild: Wittmann-Battenfeld)

Die Gehäuse dieser elektromechanischen Antriebseinheiten sind Metall-Kunststoff-Hybridbauteile. Sie bestehen aus einer Leiterbahnstruktur, die als Stanz-Biegeteil beim Spritzgießen des Gehäuses beidseitig mit Kunststoff ummantelt wird (Siehe Aufmacherbild).

Ein Rundgang durch den Betrieb der Witte Automotive in Nejdek bei Karlsbad, im Nordwesten Tschechiens, ist ein eindrucksvolles Erlebnis, auch für Brancheninsider. Vor allem, wenn sich bei Schichtwechsel die Wege von Hunderten kommenden und gehenden Mitarbeitern kreuzen. Mehr als 2000 sind es insgesamt. Ein Großteil davon ist mit der Montage unterschiedlichster Mechatronik-Baugruppen zum Schließen und Verriegeln von Automobilen beschäftigt. Dabei geht das Angebot der Witte-Automotive-Gruppe aber weit über die Türgriffe hinaus und umfasst auch Schließbügel, Tür-Innenbetätigungen, Schlüssel und Schlösser, Zuziehhilfen, Türfeststeller, Türbremsen und motorisierte Türantriebe.

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Auch am Bau der „aktiven“ Motorhaube beteiligt

Ähnlich umfangreich ist das Lieferprogramm für Front- und Heckklappen. Es umfasst zusätzlich zu den elektromechanischen Schlosseinheiten auch elektrische Antriebe und Griffleisten mit integrierten Lichtquellen und Sensorschaltern. Zur Erhöhung des Fußgängerschutzes werden Komponenten für das Konzept der „aktiven“ Motorhaube gebaut. Dabei sorgen Pyrotechnik-Komponenten dafür, dass die Motorhaube im Kollisionsfall angehoben und so eine weichere Frontknautschzone geschaffen wird.

Aber bei Witte in Nejdek wird nicht nur eine beeindruckende Vielfalt an sicherheitsrelevanten Fahrzeug-Baugruppen montiert, sondern auch ein Großteil der Bauteile dafür gefertigt. Insbesondere in der Spritzgießabteilung, in der rund 400 Fachleute im 4-Schichtbetrieb mit aktuell 51 Maschinen mit 50 bis 650 Tonnen Schließkraft produzieren. Tatkräftig unterstützt wird die Produktion dabei vom betriebseigenen 70-Mann-Werkzeugbau (Bild 2).

Vertikalmaschinen ermöglichen den produktiven Montagespritzguß

Weil bei den Schließ- und Verriegelungssystemen elektrische Antriebe und eine elektronische Ansteuerung Stand der Technik sind, besitzt nahezu jede der produzierten Türschließ- und -Verriegelungseinheiten einen Gehäuseteil mit darin eingebetteten Elektroleitern. Diese werden entweder manuell (bei einfachen, zumeist planen und daher stabilen Strukturen) oder vollautomatisch direkt aus einer Folgeschnitt- und Stanzmaschine mittels Roboter in das Spritzgießwerkzeug der Umspritzmaschine eingelegt (bei vielbahnigen, mehrfach dreidimensional verformten und deshalb manuell schwierig zu manipulierenden Strukturen). Um dafür ergonomisch günstige Voraussetzungen zu schaffen, werden dafür weitaus überwiegend Spritzgießmaschinen mit vertikaler Schließeinheit eingesetzt. Sie nehmen rund ein Viertel des Maschinenparks ein, von der einfachen 1-Stationen Schließeinheit für die manuelle Bedienung bis zu 2-Stationen-Rundtischmaschinen in verschiedenen Größen und Automatisierungsstufen. Ein Großteil davon stammt von Wittmann und ist zum Teil auch mit Wittmann-Robotern und Materialfördertechnik kombiniert (Siehe Bilder 3, 4 und 5).

Robotersysteme unterstützen die Wirtschaftlichkeit

Weil Witte Automotive bei einer Reihe von Schlossmodulen Alleinlieferant ist, rangiert die Zuverlässigkeit ganz oben auf der Prioritätenliste für Produktionsausrüstungen. Dazu Kamil Hušek, der Projektleiter für Spritzgießanlagen: „Acht unserer zwölf im Betrieb befindlichen Wittmann-Battenfeld-Maschinen besitzen eine vertikale Schließeinheit. Die älteste ist eine Battenfeld-VM-50 R und stammt aus dem Jahr 2002. Sie produziert seit mehr als 15 Jahren in Kombination mit einem Bestückungs- und Entnahmeroboter, ohne durch abnehmende Zuverlässigkeit oder einen erhöhten Wartungsaufwand aufzufallen. Bei den neueren Maschinen, die Witte überwiegend als vollautomatische Produktionszellen mit 2- bis 4-fach-Werkzeugen betreiben, schätzen die Produktionsmitarbeiter vor allem die serienmäßig gute Steuerungsintegration von Roboter und Maschine, heißt es. So sei es beispielsweise bei einer Produktionsunterbrechung nicht notwendig, alle Roboterpositionen in eine definierte Startposition zu bringen, um den Automatikbetrieb wieder aufzunehmen. Ein einfaches Drücken der Zyklustaste genüge in den meisten Fällen. „Das ist ein nicht zu unterschätzender Vorteil, vor allem im Schichtbetrieb, bei dem nicht immer gleich Fachpersonal zum „Troubleshooting“ zur Stelle sein kann“, betont Hušek.

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Flotter Kernzug sichert Stromleiterpostition

Das Einbetten und Umspritzen der Leiterbahnen ist nicht auf das Einlegen und Fixieren der Metallteile und anschließendes Einspritzen von Kunststoff beschränkt. Um die Leiterbahnen bis zu den Steckkontakten zu isolieren und gegen Feuchtigkeit zu schützen, müssen sie durchgehend ummantelt sein. Dazu Hušek: „Zur Zentrierung der Metallleiter verwenden wir im Spritzgießwerkzeug beidseits bewegliche Gruppen von Fixierstiften, die ähnlich Auswerferstiften, vor und zurück bewegt werden können. Die Stifte klemmen die Metallteile beim Schließen des Werkzeugs beidseits ein. Gegen Ende des Einspritzvorgangs werden die Stifte beim Umschalten von Spritz- auf Nachdruck über die Kernzugfunktion gezogen und die verbliebenen Stiftlöcher gefüllt. Dies muss reaktionsschnell und konstant simultan erfolgen. Beides gewährleistet die Battenfeld-Maschinensteuerung.“ (Bild 6 und 7).

Die guten Erfahrungen mit den Vertikalmaschinen konnten die Verantwortlichen bei Witte Automotive auch für die Beschaffung von Wittmann-Battenfeld Standardmaschinen überzeugen. So kommt es nicht von ungefähr, dass sowohl im Werk Nejdek, als auch im rund 25 km entfernten Schwesterwerk Ostrov auch Macropower-Hybridmaschinen mit 2-Platten-Schließeinheit angeschafft wurden.

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