Smarte Druckversorgung in der Zündkerzenfertigung

Das Bosch-Werk Bamberg fertigt Zündkerzen unter anderem mithilfe modernster Hydraulik. Ein Upgrade mit dem Stand-alone-Aggregat CytroBox steigert die Produktivität und senkt den Energieverbrauch.

  • Generationswechsel: Das Bosch-Werk tauscht alte Aggregate gegen die smarte und schnell zu implementierende Stand-alone-Lösung CytroBox.
    Generationswechsel: Das Bosch-Werk tauscht alte Aggregate gegen die smarte und schnell zu implementierende Stand-alone-Lösung CytroBox.
  • Modernisierung der Panatpressen im Bosch-Werk Bamberg: Jede Presse besitzt fünf Zylinder, die gleichzeitig auf das Panat auffahren und es unter hohem Druck (135 bar) mit dem Keramikgehäuse der Zündkerzen verpressen.
    Modernisierung der Panatpressen im Bosch-Werk Bamberg: Jede Presse besitzt fünf Zylinder, die gleichzeitig auf das Panat auffahren und es unter hohem Druck (135 bar) mit dem Keramikgehäuse der Zündkerzen verpressen.
  • Ready for Monitoring: Die vorbereitete CytroBox ermöglicht dem Bosch-Werk eine vorausschauende Wartung und eine kontinuierliche Prozessverbesserung.
    Ready for Monitoring: Die vorbereitete CytroBox ermöglicht dem Bosch-Werk eine vorausschauende Wartung und eine kontinuierliche Prozessverbesserung.
  • Stand-alone-Aggregat CytroBox von Bosch Rexroth
    Stand-alone-Aggregat CytroBox von Bosch Rexroth

120 Jahre ist es her, dass die erste Zündkerze in einem PKW eingesetzt wurde. Die von Robert Bosch erfundene Schlüsselkomponente für Ottomotoren wird heute im Bosch-Werk Bamberg nach modernsten Methoden für den Weltmarkt gefertigt. Dabei achtet das Unternehmen nicht nur auf Prozesssicherheit, sondern auch auf einen möglichst kleinen CO2-Fußabdruck. Für die Industrie-Hydraulik bedeutet das: Sie muss intelligenter und nachhaltiger werden.

Neues Aggregat für Panatpressen

Das jüngste Modernisierungsprojekt für mehr Energieeffizienz betrifft sechs Pressen in einer kurz getakteten Produktionslinie. Jede Presse besitzt fünf Zylinder, die gleichzeitig auf das Panat (leitende Glasfüllung) auffahren und es unter hohem Druck (135 bar) mit dem Keramikgehäuse der Zündkerzen verpressen. Als im Zuge einer Produkterweiterung für längere Kerzentypen die Hublängen und Fördermengen der Pressen vergrößert werden mussten, ergriff die Fertigungsplanung die Chance zur Erneuerung des Hydraulikaggregats. An die Stelle der bisherigen konventionell aufgebauten Baugruppe mit großem Hydraulikspeicher trat die intelligente Stand-alone-Lösung CytroBox von Bosch Rexroth.

Schnelles Upgrade, kleinerer CO2-Fußabdruck

Moderne Stand-alone-Aggregate wie die CytroBox sind nicht nur kompakt und leise, sondern auch intelligent und sparsam im Verbrauch. Weil sie weder Elektroinstallation noch zusätzliche Sensorik, Schalldämpfung oder eine separate Ölwanne benötigen, ist der Installationsaufwand mit der bisherigen Praxis nicht vergleichbar. Lediglich Stromversorgung, Hydraulikschläuche und Liniensteuerung sind anzuschließen. Die Inbetriebnahme wird von einen Software-Wizard geführt und ist nach wenigen Minuten abgeschlossen.

Smarte Druckversorgung für sichere Prozesse

Die CytroBox kommt gut an im Bosch-Werk Bamberg, denn damit ließ sich das Ziel einer prozesssicheren und zugleich smarten Druckversorgung effizient auf halber Fläche realisieren. Die fein steuerbare Elektrohydraulik leistet einen wichtigen Beitrag zur Qualitätssicherung, da sie für einen präzisen Druckverlauf mit raschem Druckaufbau sorgt und somit zuverlässig Drucküberschwinger oder eine Überlastung des Systems verhindert. 

Dank des modularen Aufbaus der CytroBox ließen sich zudem wichtige Sicherheitsfunktionen wie Nothalt einfach und kosteneffizient über optionale Module abbilden. Die Linienintegration gelang dank standardisierter Schnittstellen schnell. Dass sich die CytroBox gut vernetzen lässt – eine Grundvoraussetzung für die moderne Fertigung – fand ebenfalls großen Anklang. Last but not least bot die CytroBox mit vorinstallierter Technik für Condition Monitoring eine solide Basis zur kontinuierlichen Prozessverbesserung und vorausschauenden Wartung.

59 Prozent weniger Strom und CO2

Das strömungsoptimierte Design der CytroBox und ihr drehzahlvariabler Antrieb konnten den Strombedarf um 59 Prozent senken. Die exakt regelbare Verdrängersteuerung erzeugt nur dann Druck, wenn der Presszyklus ihn benötigt und geht ansonsten in den energiesparenden Stand-by-Betrieb. Ein weiterer Vorteil des intelligenten Zusammenspiels von Servomotor, Pumpe und mit 3D-Sandkerndruck hergestelltem Block sind die geringen Geräuschemissionen. Laut Linienbedienpersonal arbeitet die CytroBox so leise, dass sie auch in unmittelbarer Nähe kaum zu hören ist.

Solide Basis für weitere Hydraulik-Upgrades

Auch in Sachen Zuverlässigkeit konnte das Aggregat die Werkleitung überzeugen. So gibt Gruppenleiter Daniel Link an, er habe „seit der Installation nichts mehr von der CytroBox gehört.“ Aus Sicht eines Produktionsverantwortlichen ist dieses Feedback wohl das größte Lob für ein Hydraulikaggregat und sein Entwicklungsteam.

Nach den guten Erfahrungen möchte das BoschWerk bald weitere Linien modernisieren, unter anderem auch mit dem kleineren Kompaktaggregat CytroPac.

DIE ENTWICKLUNG DER ZÜNDKERZE:
Die Geschichte der Zündkerze beginnt im Jahr 1898, als der ungarische Ingenieur Nikolaus Otto eine Zündung mit Funkenstrecke patentierte. Diese Zündung bestand aus einem Zündkabel, das von einem Generator mit Hochspannung versorgt wurde. Das Zündkabel führte zu einer Funkenstrecke zwischen zwei Elektroden, die in den Brennraum eines Ottomotors eingeschraubt waren. Die erste Zündkerze mit einem keramischen Isolator wurde 1902 von Robert Bosch entwickelt. Diese Zündkerze war wesentlich zuverlässiger als die Zündkerze von Otto, da sie die Funkenstrecke vor den Verbrennungsprodukten schützte. In den folgenden Jahren wurden Zündkerzen kontinuierlich weiterentwickelt. In den 1930er Jahren wurden Zündkerzen mit mehreren Elektroden eingeführt, die eine gleichmäßigere Zündung des Benzin-Luft-Gemisches ermöglichten. In den 1950er Jahren wurden Zündkerzen mit Platinund Iridium-Elektroden eingeführt, die eine längere Lebensdauer haben als Zündkerzen mit herkömmlichen Elektroden. Heutzutage sind Zündkerzen ein unverzichtbarer Bestandteil von Verbrennungsmotoren. Sie sind in allen Arten von Fahrzeugen zu finden, von Autos und Motorrädern bis hin zu Flugzeugen und Schiffen.