R4PP- Entwicklung einer innovativen und effizienten Radialkolbenpumpe aus polymeren Hochleistungsverbundwerkstoffen für Lebensmittelanwendungen

Das Ziel des laufenden ZIM-Projekts ist die Entwicklung einer innovativen und ökonomischen Radialkolbenpumpe für den Lebensmittelbereich. Neben Zielparametern wie Effizienz, Kompaktheit und Kostenoptimierung, muss die Pumpe im späteren Betrieb geräuscharm sein und über gute Notlaufeigenschaften verfügen.

Erreicht werden soll dies mittels zwei primären Lösungsansätzen: (1.) Der Entwicklung eines neuartigen Pumpenkonzeptes und (2.) durch den Einsatz von Kunststoffverbundwerkstoffen zur Optimierung der tribologisch hoch beanspruchten Gleitkontakte im Inneren der Pumpe.

Das neuartige, zum Patent angemeldete (DE102016102993A1) Pumpendesign besteht aus nur wenigen Bauteilen, da - aufgrund sehr kleiner Leckagespalte im Inneren - auf Dichtungen und Ventile verzichtet werden kann. Durch die Ausführung der Bauteile in Flachbauweise wird eine hochpräzise Nacharbeit der spritzgegossenen Kunststoffbauteile in axialer Richtung ermöglicht. Durch ein Kolben-im-Kolben-Konzept werden vier Hubbewegungen pro Umdrehung umgesetzt.

Von der werkstofflichen Seite erfordert diese Herangehensweise ein hohes Maß an Fachwissen auf dem Gebiet der polymeren Verbundwerkstoffe, die das IVW mit seiner 30-jährigen Erfahrung mitbringt. Nach einer Marktanalyse hinsichtlich kommerziell erhältlicher Kunststoffverbundwerkstoffe mit Lebensmittelzertifizierung, werden, auf Basis tribologischer Modellversuche, geeignete Werkstoffpaarungen analysiert und ausgewählt. Gleichzeitig wird eine PBI-Beschichtung entwickelt, die es ermöglicht, metallische Bauteile zu beschichten und so auch mechanisch hoch belastete Bauteile tribologisch zu optimieren.

Das Projekt „R4PP- Entwicklung einer innovativen und effizienten Radialkolbenpumpe aus polymeren Hochleistungsverbundwerkstoffen für Lebensmittelanwendungen“ (Förderkenn-zeichen ZF4052323) wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) gefördert.

Projektpartner: haru präzision GmbH Zerspanungstechnik Filderstraße 119 70771 Leinfelden-Echterdingen

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Marc Fickert
Wissenschaftlicher Mitarbeiter Tribologie
elefon: +49 631 2017-285; 
E-Mail: marc.fickert@ivw.uni-kl.de

Institut für Verbundwerkstoffe GmbH

Erwin-Schrödinger-Str. 58

67663 Kaiserslaut