Pellet-Mahlsystem

Die Herausforderung

Das "E-Lighter" ist ein Gerät, das Dieselkraftstoff in elektrische Energie umwandeln kann. Es wird als kleines, mobiles und flexibles Stromversorgungssystem eingesetzt, das vor allem abseits ausgetretener Pfade nützlich ist. Das Gerät arbeitet mit begrenzten Mengen an flüssigem Kraftstoff.

Das E-Lighter basiert auf einem thermoelektrischen Generator (TEG), einem System, das einen Wärmestrom durch das Phänomen des Seebeck-Effekts direkt in elektrische Energie umwandelt. Eine Visualisierung des Konzepts ist unten abgebildet. Der Generator besteht hauptsächlich aus einer großen Anzahl von Thermoelementen, die Pellets genannt werden. Diese Pellets werden aus gepresstem Metallpulver hergestellt und müssen auf die richtigen Abmessungen gefräst werden.

Demcon industrial systems wurde gebeten, eine automatische Lösung für das Präzisionsfräsen der Pellets zu entwickeln und zu realisieren. Aufgrund der großen Anzahl der benötigten Pellets, der geforderten Genauigkeit und der CMR-Klassifizierung (gefährlich) des Metallpulvers wurde eine (halb)manuelle Lösung als nicht machbar erachtet.

Die Lösung

Demcon industrial systems nahm die Herausforderung an, eine vollautomatische, maßgeschneiderte Lösung für das Mahlen der Pellets zu entwickeln, die durch eine geeignete Form der Qualitätskontrolle ergänzt wird.

Die erste kritische Funktion im System war die Pellet-Zuführung.

Dies war nicht ganz einfach, da die Pellets relativ zerbrechlich und klein sind. Nach einigen Versuchen wurde eine Lösung mit einem Wendelförderer von Grimm gefunden. Die einzeln ausgerichteten Pellets werden am Ausgang des Wendelförderers mit zwei servogesteuerten Schneckenspindeln und einem pneumatischen Greifer aufgenommen.

Die Pelletlänge muss nach der Bearbeitung innerhalb einer Toleranz von [+0,05, -0] mm liegen. Daher misst ein Micro-Epsilon-Lasermikrometer die Länge des Pellets, bevor es auf die gewünschte Länge gefräst wird. Nach dem Fräsen wird das Pellet noch einmal gemessen, um die endgültige Länge zu bestätigen. Natürlich wird beim Fräsen der Staub abgesaugt.

Das Mahlen kann gelegentlich zu Schäden wie Rissen führen, die die Pellets unbrauchbar machen würden. Um die innere Unversehrtheit des Pellets zu überprüfen, wird eine elektrische Widerstandsmessung durchgeführt.

Nach dieser letzten Prüfung wird das genehmigte Pellet in den Produktauslauf geleitet. Alle zurückgewiesenen Pellets werden automatisch aussortiert.

Die komplette Lösung wurde auf einer Smart Machine Base, der eigenen Maschinenplattform von Demcon industrial system, implementiert. Sie ermöglicht es dem Team, sich vom ersten Tag an auf die Kundenlösung zu konzentrieren und die Projektvorlaufzeit zu verkürzen. Für dieses Projekt wurde die Smart Machine Base zusätzlich mit einem Staubabsaugsystem mit HEPA-Filtern ausgestattet. Insgesamt war es ein technisch anspruchsvolles Projekt mit vielen Parametern, die während der Testphase abgestimmt werden mussten, um eine zufriedenstellende Leistung zu gewährleisten.