Referenzprojekt Mess- und Regelsystem zur Sprühmitteldosierung
Mess- und Regelsystem für die Sprühmittelmenge in Umformprozessen
Die Firma JERKO SPRÜHSYSTEME GMBH entwickelte in diesem ZIM-Projekt ein Mess- und Regelsystem auf Basis innovativer Ultraschallsensoren, mit dem eine gezielte Sprühmittelmenge für den Einsatz in der Warm- bzw. Halbwarmumformung vorgegeben werden kann. So werden die Qualität, Reproduzierbarkeit und Wirtschaftlichkeit des Umformprozesses erheblich verbessert.
Entwicklungsarbeiten der JERKO SPRÜHSYSTEME GMBH
Kern des Systems ist das innovative Messsystem, das auf den relevanten Durchflussmengenbereich und unterschiedliche Schmiermittelzusammensetzungen angewandt werden kann und die Anwendungsbereiche typischer Umformprozesse breitflächig abdeckt.
Die Qualität des Sprühvorgangs im Umformprozess hat entscheidenden Einfluss auf die Standzeiten der Gesenke und die Qualität der umgeformten Bauteile sowie auf die Ausschussmengen der Bauteile. Bisher war es jedoch nicht möglich, bei den extrem kurzen Sprühzeiten die exakte Schmiermittelmenge je Sprühstelle, die zwischen den Umformprozessen auf die Gesenke aufgebracht wird, zu messen oder auch reproduzierbar einzustellen.
Daher entwickelte JERKO basierend auf Ultraschallsensoren ein spezielles Messrohr, das einen geringen Platzbedarf aufweist und in das Sprühsystem integriert werden kann. Neben dem Messprinzip wurde auch ein Regelsystem mit Ansteuerung der Ventile ausgearbeitet. Das Messsystem mit Elektronik und Steuerungssoftware wurde in eine Testanlage integriert und umfangreichen Messreihen unterzogen. Die nachgewiesene Messgenauigkeit ist mit 1,5 ‑ 3 % sehr hoch, die Qualität des Sprühvorgangs wird somit erheblich verbessert. Der Sensor ist geeignet für Konzentrationen von bis zu 30 % Feststoffanteil im fertig gemischten Sprühmittel. Weiterhin konnte eine anwenderfreundliche Kalibrierung auf unterschiedliche Schmiermittel und Schmiermittelkonzentrationen realisiert werden, wodurch der Anwender notwendige Anpassungen jederzeit vor Ort durchführen kann, ohne dass ein direkter Zugriff auf den Sensor notwendig ist.
Ein weiterer Pluspunkt des Systems ist, dass auch ein Retrofit bestehender Anlagen möglich ist.
Beitrag des Förderprojektes zur Unternehmensentwicklung
Die Innovation der Sprühmittelmengen-Regelung stellt für die JERKO SPRÜHSYSTEME GMBH ein bedeutendes Alleinstellungsmerkmal dar. Die Anwender können infolge höherer Gesenkstandzeiten, geringerer Ausschusszahlen und einer höheren Planbarkeit der Produktion einen hohen wirtschaftlichen Nutzen erzielen. Somit wird das System einen bedeutenden Beitrag für die Vermarktung neuer Sprühanlagen leisten. Der Retrofit stellt eine zusätzliche Erweiterung des Produktangebotes dar.
Im Bereich Automotive sollen neben den bisherigen Anwendungen zukünftig auch Bauteile für die E-Mobilität, beispielsweise Gehäuse von Batteriesystemen, weiter in den Fokus rücken. Die Sprühmittelregelung ist aber auch in Bereichen wie medizinischen Implantaten oder der Luftfahrt von Interesse, wo besonders hohe Anforderungen an die Qualität der Bauteile und die Dokumentation der Fertigungskette gestellt werden.
JERKO rechnet damit, dass der entwickelte Technologievorsprung die weltweite Vermarktung der JERKO-Systeme deutlich voranbringen wird, sodass das Unternehmen weiter wachsen wird.
Leistungen der Förderexperten von PFIF zur Realisierung des Förderprojektes
Die JERKO SPRÜHSYSTEME GMBH, die führend in der Technologie für Sprühsysteme ist, zeichnete sich schon zuvor durch innovative Ideen und anspruchsvolle Produktentwicklungen aus. Bei dem Mess- und Regelsystem für Sprühmittelmengen handelt es sich jedoch um das erste Produkt, das im Rahmen eines Förderprojektes entwickelt wurde.
PFIF unterstützte das Projektteam bei der Prüfung und Auswahl des geeigneten Förderprogrammes sowie der Ausarbeitung des Projektkonzeptes und der finalen Antragsunterlagen. Die Förderberater entlasteten die Beschäftigten bei der Durchführung der Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten durch die kaufmännische Abwicklung und die Erstellung der notwendigen Berichte.
Weitere Förderprojekte sollen folgen, damit das KMU seine Entwicklungsaktivitäten und seine Marktposition weiter ausbauen kann.
Erhaltene Auszeichnungen
Im Jahr 2020 wurde die JERKO SPRÜHSYSTEME GMBH als besonders innovationsstarkes Unternehmen vom Stifterverband forschende Unternehmen mit dem Gütesiegel „Innovativ durch Forschung“ ausgezeichnet.
Das Projekt wurde betreut von
Regina Harnischmacher
Michael Hoyer
Zusammenfassung
vertraulich
Fördervolumen
36 Monate
Projektdauer