Bosch steigert Effizienz beim Schweißen von Heizspiralen mit automatisierter Schweißanlage von Nimak

Die neue Nimak-Schweißanlage, die bei Bosch Home Comfort in der Fertigung von Heizspiralen zum Einsatz kommt. Links das aufgespannte Werkstück, das über einen Drehtisch in die exakte Schweißposition gebracht wird.

„Mit der Erneuerung der bisherigen Technologie ist es uns gelungen, die für Wärmetauscher in Hausheizungen essenziellen Komponenten schneller und zudem nachhaltiger zu produzieren“, berichtet Kay Nagel, Vertriebsleiter bei Nimak. Dabei gehe es um das Schweißen von jeweils drei Haltestäben auf die Rohrwendel einer Heizspirale. Das sei erforderlich, da diese ansonsten instabil wie eine aufspringende Feder und dadurch die Anschlussgeometrie nicht immer exakt die gleiche sei.

Anpassung auf den gewünschten Durchmesser

Entscheidend dabei ist es, mit einer definierten Spannung der Spirale den gewünschten Abstand der einzelnen Wendel und damit die vorgesehene Größe zu fixieren. Da diese je nach Modell einer Heizungsanlage unterschiedlich ausfällt, gibt es bei der Nimak-Anlage verschiedene Wechselsätze, die die jeweilige Heizspirale aufnehmen. Die Anpassung auf den jeweils gewünschten Durchmesser der Heizspirale erfolgt über servomotorisch angetriebene Zustelleinheiten sowie drei Verstellschlitten. So wird je nach Bauart eine Innen- oder Außenspannung erzeugt, die wiederum ausschlaggebend für die Größe der Spirale ist. Die auf Basis des Mittelfrequenzschweißens aufgebrachten Haltestäbe halten diese dann konstant.

Dafür muss ein Mitarbeiter die Heizspirale zunächst manuell in die Spannvorrichtung der Anlage einlegen, diese an den beiden Rohrenden schließen und die drei Haltestäbe einlegen. Alles weitere erfolgt vollautomatisch: Die Anlage schwenkt die Spirale in die Bearbeitungsposition, schließt eine zusätzliche Abstützvorrichtung und stellt die drei Haltestäbe zu. Danach folgt der Fügeprozess, indem drei Schweißköpfe die erste Position anfahren und gleichzeitig die Stäbe mit dem ersten Rohrwendel verbinden. Nachdem dies an allen erforderlichen Schweißpunkten erfolgt ist, fährt die Anlage in die Ausgangslage und der Mitarbeiter kann die fertig geschweißte Heizspirale entnehmen.

Elektrische Antriebe ersetzen Hydraulik

Statt des Einsatzes einer Hydraulik wie zuvor, ist die neue Anlage nun komplett elektrobetrieben. Insgesamt kommen 16 benutzerfreundlich programmierbare Achsen zum Einsatz. Der Wegfall der Hydraulik führt Nagel zufolge nicht nur zur Verminderung möglicher durch Ölverschmutzung bedingter Fehler und damit zu einer höheren Verfügbarkeit. „Vor allem aber erreichen wir mit den Servoantrieben auch eine signifikante Reduzierung der Taktzeit. So ist es uns gelungen, die Vorgaben von Bosch um noch einmal zehn Prozent zu unterbieten.“

Im Vergleich zu dem früheren Produktionsprozess könne Bosch seine Heizspiralen mit der neuen Nimak-Anlage nun präziser, schneller, dynamischer und flexibler herstellen. Zudem ermöglichen die zum Einsatz kommenden Servomotoren eine nachhaltigere Fertigung als bislang. „Denn sie sind nicht nur erheblich energieeffizienter, sondern können prinzipiell ja auch mit erneuerbaren Energien betrieben werden“, betont Nagel.