2015-11-01  –  2018-10-31

666.231,00 EUR

Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Thermodynamik, Garbsen, Niedersachsen

03ET1303B

Energiesparende Industrieverfahren - Chemische Industrie, Herstellung von Kunststoff- und Gummiwaren [EA3215]

01161087/1  –  INWIRE - Erstellung einer Pilotanlage und Entwicklung neuartiger Prozessing-Verfahren zur Integration wirksamkeitsoptimierter Energieeffizienzpotenziale in der PKW-Reifenproduktion der Zukunft

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

IfT, IEH, ETP: Im Rahmen dieses Projektantrages soll eine energieeffiziente Multizonen-Heizpresse entwickelt und als Prototyp erprobt werden. Um thermische Energie homogen in das schlecht wärmeleitende Gummi einzubringen, können Mikrowellen und/oder elektromagnetische Induktion eingesetzt werden. Zusammen mit neuartigen Isolationsmaterialien und intelligenter Regelung, wird eine Steigerung der energetischen Effizienz der neuen Heizpresse um 50% unter Berücksichtigung der Zeitökonomie ermöglicht. IMES: Durch Messung und die Berücksichtigung von Prozessvariationen soll das veränderliche thermische Verhalten des Reifenrohlings direkt in der Heizpressensteuerung berücksichtigt und heutzutage übliche Sicherheitsmargen auf ein Mindestmaß reduziert werden. Es wird ein Simulationsprogramm erstellt (IfT, IEH, ETP: AP8), mit welchem die Komponenten für einen variablen Energieeintrag in den Reifen und in die angrenzenden Formteile der Heizpresse ausgelegt werden können. Außerdem wird ein Simulationsprogramm zur Auslegung der Komponenten, die für eine volumetrische Erwärmung des Gummis durch Mikrowellen notwendig sind, entwickelt (IfT, IEH, ETP: AP9). Die Simulation wird durch gezielte Versuche validiert (IfT, IEH, ETP: AP10/11). IMES: Um die komplexen thermischen Zusammenhänge zwischen den unterschiedlichen Heizzonen und Reifenrohling zu analysieren, erfolgt zunächst die Betrachtung einer vereinfachten Prüfkörperpresse (AP13). Die thermischen Modelle werden für eine 3-Zonen Heizpresse und auf die Multi-Zonen Heizpressen adaptiert (AP14). Eine Sensitivitätsanalyse (AP15) dient dazu, die Komplexität der Modelle zu reduzieren und die Echtzeitfähigkeit zu gewährleisten. Basierend auf der Identifikation der Modelle (AP16) werden Beobachter zur Bestimmung des lokalen Ausheizungsgrades entworfen (AP17) und danach Regelverfahren für die einzelnen Pressen entwickelt (AP18-20). Die Bewertung der Heizpressenregelung erfolgt anhand definierter Kriterien (AP21).