Eine modulare Kupplung, die Material, Werkzeuge und Bauraum spart

Ein Verbindungselement gehört zu den kleinsten Komponenten im Thermomanagement eines Fahrzeugs. Doch gerade in Elektrofahrzeugen, in denen Batterie, Leistungselektronik und Antriebskomponenten innerhalb genau definierter Temperaturbereiche gehalten werden müssen, kann sein Einfluss auf Bauraum, Druckverlust, Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit erheblich sein.

Im Jahr 2020 erhielt die ContiTech MGW GmbH für ein von der JoinPlas GmbH entwickeltes modulares Kunststoff-Schnellkupplungssystem den MATERIALICA Best of Award in der Kategorie Process. JoinPlas entstand als Gemeinschaftsunternehmen von ContiTech und aft automotive.

Bei konventionellen Kupplungssystemen benötigt häufig jede Variante ein eigenes Spritzgießwerkzeug. Selbst eine veränderte Ausrichtung des Kupplungskopfes kann ein zusätzliches Werkzeug sowie neuen Aufwand für Konstruktion, Werkzeugbau und Prozessabsicherung erforderlich machen.

Das JoinPlas-Konzept trennt den Kupplungskopf vom Anschlussstutzen. Dadurch wird pro Nennweite nur ein Basiswerkzeug für den Kupplungskopf benötigt, das mit dem jeweils erforderlichen Stutzenanschluss kombiniert werden kann. Die Ausrichtung des Kupplungskopfes lässt sich während der Montage und des Schweißprozesses variabel einstellen.

Diese Flexibilität ist besonders bei engen Bauräumen von Vorteil. Die Kupplung kann an die jeweilige Einbausituation angepasst werden und bleibt zugleich für die Entriegelung bei Wartungsarbeiten zugänglich. Kameras und weitere Prüfsysteme überwachen die einzelnen Fertigungsschritte automatisch – von der Dichtfläche und dem O-Ring über die Schweißqualität und die Position der Federklammer bis zur finalen Ausrichtung des Kupplungskopfes.

Die Vorteile reichen über eine flexiblere Fertigung hinaus. Reduzierte Wandstärken senken das Bauteilgewicht und ermöglichen eine Materialeinsparung von bis zu 15 Prozent. Gleichzeitig wurde die Geometrie strömungstechnisch optimiert. Nach den eingereichten Prüfdaten erreichte die neue Konstruktion trotz einer Verringerung des Innendurchmessers von 16 auf 15 Millimeter einen geringeren Druckverlust als die vorherige Ausführung.

Hochleistungskunststoffe, optimierte Dichtungslösungen und ein kompaktes Design machen die Kupplung für die hohen Druck- und Temperaturanforderungen moderner Thermomanagementsysteme geeignet.

Auch sechs Jahre nach der Auszeichnung zeigt das Konzept beispielhaft, weshalb der MATERIALICA Award Materialien, Konstruktion, Design und Fertigungsprozesse gemeinsam bewertet. Innovation erfordert nicht immer ein vollständig neues Bauteil. Manchmal beginnt sie mit der konsequenten Weiterentwicklung einer etablierten Komponente – mit weniger Material, weniger Werkzeugen und weniger Bauraum bei gleichzeitig verbesserter Leistung.

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