Zeichnung eines Lenkrads und des Lenkradkonzepts Clickrim. Modular und leicht demontierbar ist das neue Lenkradkonzept Clickrim.

Modular und leicht demontierbar ist das neue Lenkradkonzept Clickrim. (Bild: Yanfeng)

Das Lenkrad ist eine der zeit- und arbeitsintensivsten Komponenten eines Automobils. Rund 60 Min. werden im Schnitt für die Herstellung eines Lenkrads benötigt. Dabei entfällt die meiste Zeit auf den Kaschierprozess – denn bisher werden traditionelle Lenkräder in einem aufwendigen handwerklichen Verfahren kaschiert. Dazu wird das Metallskelett des Lenkrads mit einer Umschäumung versehen, auf die im Anschluss eine Heizmatte und schließlich das Oberflächenmaterial verklebt werden. Dabei erfordert  jeder noch so kleine Schritt eine präzise, manuelle Bearbeitung.

Modular gleich nachhaltiger?

Für sein modulares Lenkradkonzept mit dem Namen „Clickrim“ hat Yanfeng Segmente respektive Halbschalen entwickelt, die auf dem Lenkradkranz verklipst und miteinander verbunden werden. Dabei ist alles darstellbar – egal ob es zwei, drei oder vier Schalen sind und diese abwechselnd aus Holz und Leder, Stoff oder Naturfasern bestehen. Das Besondere: Sämtliche Licht- und Handerkennungs-Funktionen sowie die Heizmatte sind vormontiert und direkt in die Schalen integriert.
Möglich macht dies ein neues Fertigungsverfahren, bei dem das Unternehmen zwei Herstellungsschritte miteinander kombiniert hat. Dafür wurde ein Prozess entwickelt, bei dem die Kaschierung der Schalen vollständig automatisiert mit Abstandsgewirken und Leder erfolgt. Bereits das Spritzgießteil wird mit dem Abstandsgewirke kaschiert und mit der Heizmatte versehen. Auch das Logo des Fahrzeugherstellers oder das Branding des Modells kann direkt beim Kaschierprozess in die Schale integriert werden. Die Zier- oder Verbindungsnähte bei der Ummantelung des Lenkrads entfallen – können aber bei Bedarf hinzugefügt werden. So wird die Komplexität des gesamten Lenkradumfangs erheblich reduziert.

Eine Frau mit schwarzen, langen Haaren, die zu einem Zopf gebunden sind und mit blauem T-Shirt hält ein Lenkrad zur Montage in den Händen. Lenkräder werden zumeist noch sehr aufwendig per Hand kaschiert. Mit dem Clickrim-Konzept soll dieser Prozess automatisiert werden.
Lenkräder werden zumeist noch sehr aufwendig per Hand kaschiert. Mit dem Clickrim-Konzept soll dieser Prozess automatisiert werden. (Bild: Yanfeng)

„Mit unserem neuen automatisierten Kaschierprozess sparen wir bei jedem Lenkrad rund zwei Drittel der herkömmlichen Fertigungszeit bei effizienten Kosten“, erklärt Patrick Nebout, Chief Technology Officer bei Yanfeng Technology. Um das Konzept für das neue, modulare Lenkrad zu entwickeln, hat das Innovationsteam des Unternehmens funktionsübergreifend zwischen Deutschland, Nordamerika und China zusammengearbeitet. „Dank der bereichsübergreifenden Zusammenarbeit unserer Produktsparten Interieur, Elektronik und passive Sicherheit können wir Prozesse überdenken und neu aufsetzen“, so Nebout.

INTERVIEW – Nachgefragt bei Peter Thielhorn, Manager Engineering und Entwickler des Clickrim-Konzepts

Mann mit hellem Hemd. Peter Thielhorn, Manager Engineering und Entwickler des Clickrim-Konzepts.
Peter Thielhorn, Manager Engineering und Entwickler des Clickrim-Konzepts. (Bild: Yanfeng)

Werkstoffe sind maßgeblich am CO2-Fußabdruck eines Produktes beteiligt: Welcher Art sind Polymere, Naturfasern und Abstandsgewirke, aus denen die Halbschalen hergestellt werden?
Peter Thielhorn: Die Abstandsgewirke bestehen aus Vlies – wir ersetzen den PUR-Schaum durch Vlies, die Halbschalen bestehen aus Polypropylen. Alle eingesetzten Materialien wurden unter dem Aspekt der Recyclingfähigkeit ausgewählt.

Sie sprechen davon, dass zwei Drittel der Fertigungszeit mit dem Clickrim-Konzept eingespart wird. Worauf basiert die Zeiteinsparung?
Thielhorn: Wir haben die manuelle Fertigung durch einen vollautomatisierten Prozess ersetzt. Bisher ist die Montage eines herkömmlichen Lenkrads sehr zeit- und arbeitsintensiv. Rund 60 Minuten werden im Schnitt für die Herstellung eines Lenkrads benötigt. Dabei entfällt mit 45 Minuten die meiste Zeit auf den Kaschierprozess – denn bisher werden traditionelle Lenkräder in einem aufwendigen handwerklichen Verfahren kaschiert. Dazu wird das Metallskelett des Lenkrads mit einer Umschäumung versehen, auf die im Anschluss eine Heizmatte und schließlich das Oberflächenmaterial verklebt werden. Dabei erfordert jeder noch so kleine Schritt eine präzise, manuelle Bearbeitung. Diesen manuellen Kaschierprozess haben wir nun gegen einen automatisierten Prozess ersetzt. Wir haben zwei Herstellungsschritte miteinander kombiniert, bei denen das Metallskelett des Lenkrads automatisiert mit dem Abstandsgewirke kaschiert und mit der Heizmatte versehen wird. Diese automatisierte Montage führt zu einer deutlichen Zeiteinsparung.

Würde mit dem Einsatz dieses modularen Lenkrads die Individualität der Lenkräder verloren gehen? Oder würden diese nach wie vor OEM-abhängig ausgeführt?
Thielhorn: Ganz im Gegenteil – die Individualität der Lenkräder wird erhöht – denn mit Clickrim lassen sich völlig neue Grade an Gestaltungsfreiheit beim Lenkrad-Design umsetzen. Die bevorzugte Farbe oder das gewünschte Oberflächenmaterial können im Autohaus-Service ausgetauscht werden. Damit bietet das neue Konzept die Möglichkeit, die Oberfläche des Lenkrads entsprechend dem Wunsch des jeweiligen Endkunden zu personalisieren. Lenkräder sind nach wie vor vom Design des jeweiligen OEMs abhängig, aber natürlich bietet Clickrim auch dem OEM mehr De-signfreiheit, die das traditionelle Lenkrad nicht hatte.

Wurde das demontierbare Lenkradkonzept entwickelt, um den Nachhaltigkeitszielen der EU gerecht zu werden?
Thielhorn: Nachhaltigkeit spielt bei all unseren Innovationen generell eine wichtige Rolle und natürlich auch bei all unseren Kunden. Bei jeder neuen Entwicklung stehen wir vor der Herausforderung, den Lebenszyklus eines Produkts ganzheitlich zu betrachten – vom Produktdesign über die Herstellung und Nutzung des Produktes am Ende seiner Lebensdauer bis hin zur Rückführung einzelner Materialien in den Kreislauf und deren Wiederverwertung. Setzen wir bei den Lenkrädern Abstandsgewirke anstelle von konventionellem Schaum ein, können wir dank Clickrim die CO2-Emissionen um 1 kg pro Lenkrad reduzieren. Daneben werden wir auch der Vorgabe, die Energieaufwendungen zu reduzieren, gerecht.
Wurden bisher rund 2200 kWh bei 180 Grad Celsius im Schnitt pro Lenkrad bei manueller Fertigung benötigt, sparen wir bei der Automatisierung bis zu 90 Prozent der Energie ein.

Sie sprechen davon, das Lenkrad in Teilen dem Wertstoffkreislauf zurückzuführen. Welche Recyclingstrategie haben Sie er-arbeitet?
Thielhorn: Der Lenkradkranz besteht aus Magnesium, das bis dato nicht recycelt werden kann. Durch die vereinfachte Trennung der Materialien wird eine Wiederverwendung des Lenkradkranzes ermöglicht. Zusammen mit dem Einsatz recyclingfähiger thermoplastischer Materialien schaffen wir hiermit sehr gute Voraussetzungen für eine hochwertige Verwertung des Lenkrads am Fahrzeuglebensende. Auch das Abstandgewirke und die eingesetzten Oberflächenmaterialien können wiederverwertet werden. Doch nicht nur die Recyclingrate wird erhöht, auch die Ausschussrate ist durch die Automatisierung von 10 Prozent auf 2 Prozent gesunken.

Komponenten leichter im Kreis führen

Bisher waren das Recycling und die Instandhaltung von Lenkrädern eher komplex. Aufgrund des modularen Aufbaus des neuen Lenkrads lassen sich die einzelnen Komponenten leicht demontieren und dem Werkstoffkreislauf zuführen. Die Metallarmatur, die Abstandsgewirke und die eingesetzten Oberflächenmaterialien können alle wiederverwertet werden. „Bei jeder neuen Entwicklung stehen wir vor der Herausforderung, den Lebenszyklus eines Produkts ganzheitlich zu betrachten – vom Design über die Herstellung und Nutzung des Produktes am Ende seiner Lebensdauer bis hin zur Rückführung einzelner Materialien in den Kreislauf“, sagt Nebout.
Setzt Yanfeng im Kaschierprozess bei den Lenkrädern Abstandsgewirke anstelle von konventionellem Schaum ein, können die CO2-Emissionen um 1 kg pro Lenkrad reduziert werden. Das neue Lenkrad hat alle gängigen Prototypentests – unter anderem Kopf- und Körperaufpralltests – bestanden, wie der Hersteller selbst betont. Mit dem Konzept will der Automobilzulieferer insbesondere Hersteller im Premium- und Mittelklassesegment ansprechen. Die seriennahe Konzeptentwicklung ist laut eigenen Aussagen bereit für den Einsatz in der nächsten Fahrzeuggeneration ab Modelljahr 2025.

Quelle: Yangfeng

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