Für einen Hersteller von Reifendruck-Kontrollsystemen für Lkws produziert der Kunststoffverarbeiter die Sensorgehäuse im 2K-Verfahren. Dabei wird auch die Sendeantenne integriert, die die Messdaten per Funk weitergibt.
Die kontinuierliche Messung des Reifendrucks und der Reifentemperatur ist gerade bei Nutzfahrzeugen wichtig, weil so die laufenden Betriebskosten durch Dieselverbrauch und Reifenverschleiß reduziert werden können. Zugleich beugt man Reifenschäden vor, die eine häufige Unfallursache sind.
Deshalb müssen seit dem 7. Juli 2024 EU-weit neu zugelassene Lkws, Busse und schwere Anhänger mit Reifendruckkontrollsystemen (RDKS) ausgestattet sein. Dass diese Vorschrift zehn Jahre später als bei Pkws kommt, hat seinen Grund auch in der höheren technischen Komplexität: Die Zugmaschinen werden immer wieder neu mit Anhängern und Aufliegern kombiniert und im Gegensatz zu Pkw-Systemen soll nicht ausschließlich der Fahrer über den Reifenzustand informiert werden.
Ein spezialisierter Zulieferer hat schon vor rund zehn Jahren eine praxisgerechte Lösung für diese Aufgabe entwickelt: Reifendrucksensoren messen kontinuierlich Druck und Temperatur und geben die Messwerte regelmäßig an eine eigene Telematikeinheit weiter. Diese Einheit gleicht die Daten mit kunden- und fahrzeugspezifischen Grenzwerten ab. Anschließend werden die Daten über eine SIM-Karte an einen Cloud Server gesendet, wo sie von Werkstattverantwortlichen und Fuhrparkbetreibern abgerufen werden können. Basierend auf diesen Informationen schafft das Reifenmanagementsystem die Voraussetzungen dafür, frühzeitig einen Luftverlust oder eine Temperaturerhöhung zu erkennen und mit einer entsprechenden vorbeugenden Wartung ein Liegenbleiben des Fahrzeuges zu verhindern.
Das Produktionskonzept erlaubt auch die kundenspezifische Anpassung des Gehäuses. (Foto: Weiss)
Produktion des Sensorgehäuses
Aber nicht nur die Verarbeitung der Sensordaten, auch die Fertigung des Sensorgehäuses „made in Germany“ birgt Herausforderungen, die erst dann offensichtlich werden, wenn man näher hinsieht – oder wenn man die Fertigungsprozesse bei der Weiss Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG in Illertissen beobachtet, die im Auftrag des RDKS-Herstellers die Gehäuse fertigt.
Die Sensorik wird mit einem textilen Gurtsystem an der Felge befestigt. Ihr Kunststoffgehäuse bewahrt die sensible Messelektronik vor Beschädigungen während der Reifenmontage und -demontage. Neben dem zuverlässigen Schutz muss das Kunststoffgehäuse weitere integrale Anforderungen erfüllen – zum Beispiel die Aufnahme der Antennentechnik und die Zugangsmöglichkeit zum Drucksensor.
2K-Spritzgießen mit PBT und TPE
Weiss entwickelte schon in der Anfrage- und Angebotsphase ein Produktionskonzept, das diese Besonderheiten berücksichtigt. Dieses Konzept beginnt nicht nur mit dem Kunststoffgranulat, sondern auch mit einem filigranen Stanz-Biege-Teil. Es dient als Antenne, die die Sensorsignale an die Telematikeinheit sendet. Sie wird automatisch vereinzelt und von einem Roboter in einem 2K-Werkzeug abgelegt, das mit einer Dreh-Wende-Vorrichtung ausgestattet ist. Die 2K-Spritzgießanlage umspritzt das Stanz-Biege-Teil zunächst mit einem PBT, aus dem das eigentliche Sensorgehäuse besteht, und im zweiten Prozessschritt mit einem weichen TPE, das die Montageöffnungen schließt und eine Dichtung formt. Nach einer automatisierten In-line-Prüfung werden die Gehäuse – wiederum automatisiert – in der Transportverpackung abgelegt.
Zum Produktionsprozess gehören auch zwei automatisierte In-line-Prüfungen. Eine stellt sicher, dass die Bohrung, die den Luftdurchfluss durch den Sensor sicherstellt, vorhanden und ausreichend groß ist. Außerdem wird das Vorhandensein der Antenne im Sensorgehäuse geprüft. Auch das Steuerungskonzept ist unkonventionell: Der Roboter bestimmt als Master den Takt der Spritzgießmaschine.
Handling- und Steuerungskonzept in-house entwickelt
Die Weiss-Techniker erarbeiteten für die Produktion des Sensorgehäuses ein ausgeklügeltes Steuerungskonzept, bei dem der Roboter als Master den Takt der Spritzgießmaschine bestimmt. Ebenfalls eingebaut in das Konzept ist die Flexibilität: Durch die Farbgebung hat der RDKS-Hersteller die Möglichkeit, die Sensorgehäuse in kundenspezifischer Optik zu liefern.
Der Hersteller ist mit dem Ergebnis, das Weiss projektiert hat und nun in der Fertigung umsetzt, vollauf zufrieden: Er kann die Anzahl seiner Zulieferer reduzieren, weil Weiss viele Prozessschritte übernimmt und einbaufertige Module anliefert. Zudem erfüllt Weiss die hohen Qualitätsanforderungen, und die Zusammenarbeit sowohl in der Projektierungsphase als auch im laufenden Projekt ist aus Kundensicht angenehm und produktiv.
