Der Werkzeug‑, Maschinen- und Anlagenbauer BBG, entwickelt und fertigt flexibel einsetzbare Schäumwerkzeuge zum Umgießen von unterschiedlich dimensionierten Wassertanks mit isolierendem Polyurethanhartschaum (PUR). Die Serienwerkzeuge sind so konstruiert, dass sie mit wenigen Handgriffen für verschiedene Tankgrößen, Modellvarianten und Anschlussarten adaptiert werden können. Sie lassen sich manuell oder – mithilfe einer SPS-Steuerung – teilautomatisiert und dann wahlweise hydraulisch oder pneumatisch bedienen. Die beim Umgießen der Tanks entstehende Schicht aus feinzelligem Polyurethan-Hartschaum mit einer geschlossenen Zellstruktur sorgt dafür, dass der Gastransport verzögert wird. Hieraus ergeben sich besonders gute Dämmeigenschaften, so dass das gespeicherte Warmwasser seine Temperatur lange behält.
Das Schäumen mit wenigen Universalwerkzeugen erhöht die Wirtschaftlichkeit der Produktion von Wassertanks. Insbesondere, wenn bei einer hohen Typenvielfalt kleine Losgrößen gefertigt werden, lassen sich Werkzeugkosten spürbar verringern. Zudem sorgen das einfache Handling der Form und eine Sensorik zur Prozessüberwachung und ‑steuerung für kurze Rüstzeiten.
BBG-Serienwerkzeuge zum Umschäumen von Trink- und Prozesswasserspeichern sind bereits bei einer Reihe von Kunden im Einsatz. Die vielfältigsten Formen können bis zu 15 verschiedene Tankmodelle mit Fassungsvermögen zwischen 100 und 1.000 Litern umschäumen. Genutzt werden sie in Kombination mit Solaranlagen, Wärmepumpen, Öl- oder Gas-Heizungen und Festbrennstoffkesseln sowie zur Warmwasserversorgung in Niedrigenergiehäusern.
Viele Produzenten haben mehrere Hundert Werkzeuge auf Lager
Die meisten Hersteller von Wassertanks bieten ihren Kunden eine große Anzahl unterschiedlicher Modellvarianten an. Diese unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Größe, Ausstattung sowie der Lage von Anschlüssen für Wasserzu- und ‑ablaufrohre, Gewindehülsen, Temperaturfühlern und weiterer Elemente. „Viele Produzenten haben Hunderte von Werkzeugen auf Lager. Damit stecken viele Tausend Euros in den Formen, die häufig nur für ein Tankmodell verwendet werden können“, beschreibt Gerhard Hörtrich, Vertriebs- und Projektmanager, die Situation in der Branche.
BBG arbeitet eng mit dem Kunden zusammen
Die Universalwerkzeuge entwickelt das Unternehmen in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden. Hierbei wird unter anderem geklärt, welche Größen und Dämmdicken, wie viele Tankvarianten und welche Ausstattungsoptionen gewünscht werden. Aus den Vorgaben wird dann das Werkzeug konstruiert. Damit es universell für alle Varianten einsetzbar ist, kann die Schaumoberkante über einen beweglichen Deckel an die Tankhöhe angepasst werden. Außerdem gibt es für typenspezifische Elemente Austauschleisten, die jeweils passend zum Modell in das Werkzeug eingelegt werden. Damit trotz des hohen Innendrucks beim Schäumen des Tanks kein Polyurethan nach außen dringt, legt der Konzern großen Wert auf eine hohe Präzision aller Teile.
Teilautomatisierte Fertigung
Zum Umschäumen wird der Wassertank auf der herausfahrbaren Bodenplatte des Werkzeugs platziert und in die geöffneten, stehenden Schalen der Form gerollt. Für die modellbedingten Ausstattungsmerkmale werden jeweils typenspezifisch codierte Leisten in die Form montiert.
Bei einer teilautomatisierten Fertigung kontrolliert die SPS-Steuerung, ob das Werkzeug korrekt vorbereitet ist. Sensoren erkennen das Tankmodell und die Position von Innenteilen automatisch. Eine Zustandsabfrage mit Positionskontrolle überprüft, ob die Spannvorrichtung das Werkzeug richtig verschließt. Erst wenn die Steuerung eine Freigabe signalisiert, kann geschäumt werden. Während das PUR in das Werkzeug einschießt und aushärtet, sorgen außen angebrachte Heizmatten für eine gleichbleibende Temperatur und einen optimalen Schäumprozess.
