2024-04-01  –  2027-03-31

382.041,95 EUR

Technischen Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Mechatronischen Maschinenbau - Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik, Dresden, Sachsen

03EN4087B

Energiesparende Industrieverfahren - Fertigungstechnik [EA3251]

01265138/1  –  EnerVaz

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

In automatisierten Produktionssystemen ist die Handhabungstechnik ein wichtiger Erfolgsfaktor und zugleich ein wesentlicher Kostentreiber. Die Vakuumhandhabung ist eine relevante Teiltechnologie, die bei vielfältigen Handhabungsaufgaben in Branchen wie der Automobil-, Möbel-, Kunststoff- und Nahrungsmittelindustrie sowie in der Logistik Verwendung findet. Für die Vakuumerzeugung in der industriellen Handhabung werden überwiegend druckluftbetriebene Vakuumejektoren eingesetzt. Die Vakuumerzeugung mittels Druckluft ist jedoch äußerst ineffizient. Aufgrund systembedingter Verluste beträgt der Wirkungsgrad der Druckluftversorgung lediglich 1 % bis 10 %. Des Weiteren besteht insbesondere bei der Anwendung leichtbauender Roboter (sog. CoBots) im Rahmen der Mensch-Roboter-Kollaboration der Bedarf nach geräuscharmen Vakuumerzeugern, um Bediener vor z. T. hohen Geräuschemissionen zu schützen. Die wesentlichen Projektziele sind daher eine Reduzierung des Energiebedarfs von pneumatischen Vakuumerzeugern um bis zu 20 % sowie eine Reduzierung ihrer Geräuschemission um bis zu 6 dB. Die Erreichung dieser Ziele soll anhand eines Referenzszenarios nachgewiesen werden. An der TU Dresden wird ein innovatives Konzept für einen Ejektor mit druckadaptiver Innengeometrie zur Steigerung des Wirkungsgrades entwickelt. Zur Umsetzung dieses Konzepts ist die Nutzung elastischer 3D-gedruckter Strukturen in Kombination mit der Anwendung des FSI-Verfahrens (Fluid-Structure-Interaction) vorgesehen. Darüber hinaus werden Methoden zur energetisch optimierten Ejektorgeometrieauslegung erarbeitet sowie die Energieersparnisse durch Anwendung geschlossener Architekturen evaluiert.