Überall dort, wo im Automotive-Bereich, aber auch im Maschinenbau, Klemmteile oder Anbauteile aus Kunststoff eingesetzt werden, können vormontierte Verbindungssysteme das Handling deutlich erleichtern und die Prozesszeiten verkürzen. In der Praxis bewährte Anwendungen sind unter anderem Hitzeschilder im Motorraum, Zylinderabdeckhauben, Ölwannen, Sensoren oder Gehäuse für Elektronikmodule. So wird beispielsweise beim Überkopfverschrauben der Montageprozess durch vormontierte Verbindungssysteme wesentlich einfacher.
Zu den generellen Herausforderungen im Montagebereich gehören die Verkürzung der Montagezeit, die Verringerung der Montagekosten und die Vereinfachung des Montageprozesses. Mit CapTec reagiert die Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG aus Forchtenberg auf genau diese Marktanforderungen.
Hinter dem Markennamen CapTec verbergen sich dabei verliersicher vormontierte Verbindungselemente oder Schrauben-Hülsen-Kombinationen, die über einen nachträglichen Montagearbeitsgang gefügt und als ein Element in die jeweilige Applikation eingebracht werden. Basis für die Systeme sind Standardelemente aus dem Portfolio des Unternehmens, welche mit Blick auf die Toleranzen entsprechend angepasst werden.
Zahlreiche Anwendungen für vormontieret Verbindungssysteme
Timo Lenz ist bei der Arnold Umformtechnik Projektmanager für Kundenprojekte. Er weiß, dass die Effizienz in der Montage für die Unternehmen wichtig ist. „Mit der verliersicheren CapTec können wir maßgeschneiderte Lösungen für die verschiedensten Kundenapplikation realisieren. Die Einzeleile gibt es je nach Anwendungsfall in unterschiedlichen Materialien und umsetzbar sind sowohl lösbare als auch nicht lösbare verliersichere Verbindungssysteme“, so Lenz.
Immer wieder fragten Kunden in den vergangenen Jahren nach entsprechenden Lösungen. Entsprechend wurden sukzessive zwei unterschiedliche Varianten entwickelt: Variante eins umfasst Elemente aus Schraube und Hülse, welche mit einem Zusatzelement miteinander verbunden sind. Die Verwendung eines Kunststoffrings als Zusatzelement erlaubt eine hohe Flexibilität und ermöglicht die Demontage der Baugruppe im Reparaturfall. Bei einer zweiten, kosteneffizienten Variante werden Schraube und Hülse direkt miteinander verprägt – ohne Zusatzelement.
Das Anwendungsspektrum für verliersichere Verbindungssysteme ist breit. „In Kombination mit einer Stützhülse lässt sich die Verbindungslösung ideal dort umsetzen, wo in Kunststoffteilen Hülsen integriert sind. Die Krafteinleitung beziehungsweise die Flächenpressanforderungen der Bauteile werden von CapTec voll abgedeckt. Auch hier bieten wir die Möglichkeit, eine Schraube zusätzlich verliersicher zu platzieren und schaffen dadurch einen deutlichen Mehrwert für den Kunden“, benennt Lenz eine Umsetzungsmöglichkeit.
Kundenapplikation im Vorfeld genau analysieren
Für den Kunden hat der Einsatz der vormontierten Verbindungssysteme eine Reihe von Vorteilen. Dies sind neben der wirtschaftlichen und einfacheren Montage auch ein hoher Grad der Vorfertigung, ein integrierter radialer Toleranzausgleich, die Möglichkeit, Multimaterialmix zu fügen, der Transportschutz für das Gewinde und die hohe Belastbarkeit der Verbindung.
Doch natürlich sind die Anwendungsbereiche auch begrenzt. „Üblich sind CapTec-Anwendungen bei M5, M6 und M8. Bei kleineren Schraubengrößen ist die Lösung nicht mehr wirtschaftlich. Außerdem sind Hülse und O-Ring oft zusätzliche Elemente, die Mehrkosten verursachen. Der wirtschaftliche Einsatz der Systeme ist daher immer stark abhängig von der jeweiligen Kundenapplikation“, so Lenz.
Systemgedanke ist für Baugruppenfertigung wichtig
Mit CapTec realisierte die Arnold Umformtechnik bereits verschiedene Kundenprojekte, so für einen großen Zulieferer: Bei einem Hitzeschild für den Motorraum kommt das vormontierte Verbindungssystem zum Einsatz. Bei einem zweiten Projekt läuft die Prototypenphase.
Für die Hitzeschild-Lösung, bei der Schraube und Hülse miteinander verprägt sind, wurde eine spezielle Montagetechnik entwickelt. Derzeit wird an der Automatisierung der Montagetechnik gearbeitet. Damit will das Unternehmen optimiert auf die anstehenden Kundenaufträge und die steigenden Bedarfe reagieren.
Hinter der reinen Auslegung der eigentlichen Verbindung steht natürlich auch immer der Systemgedanke: Wo und wie können durch CapTec die Kosten für das Bauteil insgesamt optimiert werden? Hier spielen dann die Reduzierung der Teilevielfalt und das Teilehandling ebenso eine Rolle, wie die Generierung effizienter Lösungen je nach Anforderungsprofil. Dazu kommen der Trend zur vorgefertigten Baugruppenmontage sowie der Wunsch „Ein System aus einer Hand“ zu bekommen. Auch die kaufmännischen Vorteile liegen auf der Hand. Neben der Verkürzung der Montagezeit sind eine Reduzierung des Lieferantenstamms und des Kleinteilemanagements möglich sowie eine Verringerung der Gesamtverbindungskosten.
Fest steht: Vorgefertigte Baugruppen haben den Vorteil, dass sie bei der Endmontage als eine Einheit – und damit wesentlich schneller und unkomplizierter als viele Einzelteile – in eine größere Komponente eingebaut werden können. Um dies prozesssicher realisieren zu können, müssen die einzelnen Teile auch mit Blick auf die zukünftige Anwendung genau aufeinander abgestimmt werden. Das Einbringen von vormontierten und verliersicheren Verbindungssystemen in diese Baugruppen hat dabei eine Schlüsselfunktion. bt
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„Maßgeschneiderte Lösungen mit der verliersicheren CapTec“