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Das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) unterstützte die sachs engineering GmbH bei der Entwicklung und Umsetzung eines neuartigen Druckfeinregelventils für pneumatische Gewichtsausgleicher

 

Die sachs engineering GmbH ist ein europaweit arbeitendes Entwicklungs- und Konstruktionsbüro für nahezu alle Branchen mit Hauptsitz im baden-württembergischen Engen. Das Unternehmen wurde im Jahre 1998 gegründet und beschäftigt am Standort in Engen knapp 25 festangestellte Mitarbeiter. Das Ingenieurbüro gilt als Kompetenzzentrum in Sachen Ingenieurdienstleistungen und arbeitet von der ersten Idee über die Produktentwicklung bis zur CAD-Konstruktion und FEM-Berechnung von Teilen ganz eng am Kunden. Schwerpunkte bestehen im Bereich des Leichtbaus durch den Einsatz von Bionik, um ein Maximum an Materialeffizienz zu erreichen.

Im Stand der Technik der pneumatischen Gewichtsausgleicher, der sogenannten Balancer, dominieren unverändert das Prinzip des Parallelogramms und das Hubzylinderprinzip als Antriebselemente. Diese Balancer arbeiten mit einer der teuersten Energieformen Druckluft. Da sich Luft komprimieren lässt, muss zum Heben eine Menge Energie eingesetzt werden, um Druck aufzubauen und den Hebeprozess auszulösen. Zum Senken wird Druck wieder abgelassen. Hier werden spezielle Druckfeinregelventile eingesetzt, welche eine sehr geringe Abweichung vom eingestellten Druck aufweisen. Die heute geltenden Nachteile dieser Druckfeinregelventile bestehen im Wesentlichen darin, dass sie einer Hysterese unterliegen, d.h. einen hohen Ansprechdruck zum Öffnen und einen Eigenluftverbrauch aufweisen. Anbieter beschreiben in den Produktblättern, dass während des Betriebs des Druckfeinregelventils ständig eine geringe Menge Luft in die Atmosphäre abströmt, d.h. verloren geht. Dies sei kein Fehler und wird auch nicht als Nachteil beschrieben, sondern ist konstruktionsbedingt unumgänglich. Dies ist der direkte Hinweis auf das systembedingte Hystereseproblem. Hier steigt das durchgeführte Entwicklungsvorhaben des Antragstellers mit einem innovativen Neuansatz ein.

Im Rahmen des durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) geförderten Einzelprojekts (ZIM EP) entwickelte die Firma sachs engineering GmbH erstmals ein neuartiges Druckfeinregelventil für den Einsatz in pneumatischen Gewichtsausgleichern, welches mittels neuer physikalischer und technischer Lösungsansätze eine auf das Minimum reduzierte Hysterese besitzt, um das systembedingte Hystereseproblem der Druckfeinregelventile nach dem Stand der Technik zu eliminieren.

Die Neuentwicklung überzeugt durch einen konstanten Systemdruck auch bei schwankenden Eingangsdrücken – eine weitere Innovation und in der Folge ein Unterscheidungsmerkmal. Des Weiteren ermöglicht die Neuentwicklung gleichzeitig einen hohen und ausreichenden Durchfluss, um sehr hohe Hubgeschwindigkeiten von 0,5 m/s in der Anwendung nutzbar zu machen. Dies stellt einen weiteren Vorteil im Vergleich zum Stand der Technik dar.

Insgesamt betrachtet konnte durch die erfolgreiche Realisierung des Projekts ergänzend zu den bisherigen Entwicklungs- und Konstruktionsdienstleistungen erstmals ein neues Geschäftsfeld erschlossen werden, indem ein eigenständiges Produkt entwickelt wurde.

Unterstützt und begleitet wurde das Entwicklungsvorhaben von der Spitzmüller AG, die eine optimale Projektfinanzierung realisieren konnte und das Unternehmen während der gesamten Laufzeit des Projekts betreute.

Ihr Ansprechpartner bei der Spitzmüller AG

Dr. Thomas Schneider
Dipl.-Chemiker

Berater

+49 (0) 78 03 / 96 95-15
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