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WMF: So viel Know-how steckt in einem Milchschäumer

| Redakteur: Simone Käfer

Wissen Sie schon, wie komplex die Produktion perfekten Milchschaums sein kann? Die Ingenieure von Trelleborg wissen es nun. Denn sie haben mit WMF Formteile für den Milchschäumer eines Kaffeevollautomaten entwickelt und produziert.

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Die kundenspezifischen Formteile von Trelleborg für Dampfdüse und Schäumer spielen eine zentrale Rolle für die Funktionsfähigkeit des Milchsystems im Kaffeevollautomaten WMF 1100 S.
Die kundenspezifischen Formteile von Trelleborg für Dampfdüse und Schäumer spielen eine zentrale Rolle für die Funktionsfähigkeit des Milchsystems im Kaffeevollautomaten WMF 1100 S.
(Bild: Trelleborg)

Es gurgelt, schäumt und spritzt und schon hat man einen luftigen Milchschaum in der Tasse – manchmal auch auf der Kleidung. Damit letzteres weniger passiert und der Milchschaum die richtige Konsistenz hat, um ein leckeres Kaffeegetränk zu perfektionieren, wandte sich der Kaffeevollautomat-Hersteller WMF an Trelleborg Sealing Solutions. Denn für seinen kleinen Professionellen WMF 1100 S sollten ein Formteil für die Dampfdüse und eines für den Schäumer entwickelt und gefertigt werden. Der Vollautomat soll in Büros, Wartesälen und Konferenzräumen stehen, er wird also recht hoch frequentiert werden. WMF empfiehlt eine Beanspruchung von 80 Tassen täglich. Das wiederum bedeutet auch für die Formteile eine recht hohe Einsatzleistung mit einem Wechselbad aus heiß und kalt.

Aber die Ansprüche, die an das Design und die Materialwahl gestellt werden, fordern auch die Ingenieure heraus: während die Lebensmittelechtheit des Materials noch das geringste Problem ist, sieht es mit der kleinen Einbaufläche schon anders aus. Auch die geringe Toleranz für die Bohrungen der Dampfdüse ist schwierig, aber technisch zu bewältigen. Doch die wahre Herausforderung begegnet ihnen an der Stelle, wo heißer Dampf und Milch aufeinander treffen. Hier haben sie es abwechselnd mit heißen, trockenen, nassen oder verunreinigten Oberflächen zu tun.

LSR ist der passende Werkstoff

Bei der Materialfrage entschied man sich gegen die gängigen Elastomere wie NBR, EPDM oder FKM. Denn ein Formteil aus dem Flüssigsilikon LSR (Liquid Silicone Rubber) sei so flexibel, dass es sich stabil und sicher in die Bauräume integrieren lässt, waren sich die Ingenieure beider Unternehmen sicher. Elastomerteile dehnen sich unter Wärme zu stark aus, wodurch beispielsweise die Bohrungsdurchmesser nicht im Toleranzfeld bleiben. Was die Lebensmitteltechnik angeht, wirft LSR auch hier keine Bedenken auf, denn neben seiner chemischen und thermischen Beständigkeit ist es ein recht reines, biokompatibles Material.

Der Kaffevollautomat-Hersteller entschied sich für Trelleborg als Entwicklungs- und Fertigungspartner, weil Ihnen die Idee des Konzepts Hand-in-Hand-Engineering gefiel. Denn hiergbei entwickeln Ingenieure beider Unternehmen gemeinsam, vom Design-Prozess über das Testen der neuentwickelten Lösung bis hin zur serienreifen Anwendung.„Gemeinsam mit Trelleborg haben wir für den Kaffeevollautomaten spezielle Formteile für die integrierte Dampfdüse und den Milchschäumer konzipiert und innerhalb weniger Wochen bis zum funktionsfähigen Prototypen entwickelt“, sagt Tobias Krips, Projektkoordinator bei der WMF Group.

Bevor der Prototyp für Dampfdüse und Milchschäumer gebaut wurde, prüfte Trelleborg die auftretenden Kräfte der Anwendung mit mehreren FEA-Simulationen (Finite Element Analyse). Nachdem innerhalb weniger Wochen ein funktionsfähiger Prototyp entstand, plante das Team die Serienfertigung des Formteils. Insbesondere das Design und die Herstellung der benötigten Spritzgusswerkzeuge waren aufgrund der komplexen Teilegeometrie anspruchsvoll und aufwendig.

2K für WMF-Vollautomaten

Für die Produktion der LSR-Formteile für die Dampfdüse entschiedne sich die Ingenieure für die Zwei-Komponenten-Spritzgusstechnik (2K). Der 2K-Spritzguss eignet sich für das Milchsystem deshalb so gut, weil sich damit komplexe Hart-Weich-Verbindungen, mit besonders engen Toleranzen, herstellen lassen. 2K-LSR-Formteile sorgen auch bei komplexen Geometrien für eine hohe Dichtigkeit und sind dauerhaft stabil. Dies ist gerade für einen Milchschäumer innerhalb eines Kaffeevollautomaten wichtig, weil dort abwechselnd Unter- und Überdruck herrschen und das Material belasten.

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