Die Fortschritte in der computergestützten Konstruktion (CAD) und der Finite-Elemente-Analyse (FEA) haben in den letzten Jahrzehnten die Arbeitsweise von Ingenieuren verändert. In Verbindung mit einem weltweit wachsenden Interesse an umweltfreundlichem Design können selbst die hochwertigsten Produkte ins Hintertreffen geraten.
DELBAG, ein Bestandteil der Hengst-Gruppe, bietet seine MultiForm-Kompaktfilter erfolgreich seit 30 Jahren für die für Prozessluftfiltration und zur Belüftung von gewerblich genutzten Gebäuden an. Somit war die Zeit reif für ein Update. Mit neuen Werkzeugen und einem Fokus auf Nachhaltigkeit haben die Hengst- & DELBAG Ingenieure eine Reihe von neuen Funktionen eingeführt. Der Projektleiter für Vorentwicklung und leitende Konstrukteur für dieses Projekt, Markus Lüersmann, erklärt, welche Änderungen vorgenommen wurden, um den Anforderungen des modernen Marktes gerecht zu werden.
“Der Produktmanager für DELBAG Filterelemente teilte uns mit, dass unser altes Design nicht mehr dem aktuellen Markt entspreche und wir etwas Besseres für unsere Kunden wollten”, erklärt Lüersmann. “Wir hatten die Möglichkeit, dies zu tun, und wir wollten, dass das neue Design ressourcenschonender ist, damit wir mit u.a. einem niedrigeren Differenzdruck Energie sparen können. Ein weiteres Ziel war es, das Element leichter als zuvor zu machen, um Material zu sparen, nicht nur, weil wir ein besseres und nachhaltigeres Produkt schaffen wollten, sondern auch, damit es für unsere Kunden handlicher und tragbarer ist.”
Das Design des Rahmens für den V-Bank-Luftfilter wurde in vielerlei Hinsicht verbessert, wie z.B. durch die Einführung von Griffen, die das Tragen des Filters vor Ort deutlich erleichtern, sowie durch abgewinkelte Wasserablaufrillen. Durch diese Wanne für überschüssiges Kondensat ermöglicht es diesen Filter vor allem in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie ein zusetzen. Auch die Rahmenfarbe wurde modernisiert und trägt nun die Hengst-Firmenfarben Blau und Gelb.
Lüersmann: “Die vielleicht wichtigste Neuerung ist die komplette Neugestaltung der Filterkammern, wodurch der Differenzdruck zwischen An- und Abströmseite deutlich gesenkt werden konnte. Die Reduktion beträgt je nach Volumenstrom bis zu 15 %, und das ist ein entscheidender Sprung nach vorn. Wir haben auch die Konstruktion der Filterelemente überarbeitet, um Material zu sparen und gleichwohl eine hohe Lebensdauer und Rahmendichte zu gewährleisten.”
Weitere Änderungen am Design sind die stärkere Abrundung zur Verbesserung der Aerodynamik sowie die Verbesserung der Ästhetik. Die V-Bank verfügt jetzt auch über Verbindungsclips. “Sie können nun V-Banks miteinander verbinden, so dass wir eine V-Bank als Vorfilter und eine als Hauptfilter für Branchen haben, in denen eine erweiterte Filtration erforderlich ist”, erklärt Lüersmann. Diese Clips ermöglichen es den Anlagen, eine “Wand” aus Filtern aufzubauen.
Luftfilterentwicklung in der Industrie 4.0
“Für die Konstruktion haben wir die FEA-Simulation genutzt”, erklärt Lüersmann. “Zum Beispiel haben wir dieses Tool für den Griff verwendet, damit wir sicher sein konnten, dass sie halten, da der Filter nach der Verwendung aufgrund der Staubaufnahme im Gesamtvolumen 10 kg schwerer sein kann.
“Wir verwenden auch eine numerische Strömungssimulation (CFD) mit Entwicklungsschleifen für die Differenzdruckanalyse. Wir lassen fünf oder sechs verschiedene Designs in die CFD-Simulation einfließen, und das beste Design wird für das endgültige Modul verwendet. Dann müssen wir selbstverständlich CAD-3D-Modelle von Grund auf neu erstellen, da wir nur alte 2D-Zeichnungen als Grundlage hatten. Dieser Entwurf war der Startschuss, und daraus haben wir dieses wunderbare neu gestaltete Produkt geschaffen.
“Das gesamte Projekt war eine wirklich interessante Arbeit für uns, und eine echte Herausforderung, denn dieses CAD-Modell war nicht einfach, aber meine Designer haben großartige Arbeit geleistet.”
Um mehr über den neuen V-bank-Filter zu erfahren, der in Kürze auf den Markt kommen wird, können Sie sich einen ersten Eindruck verschaffen und das vorläufige Datenblatt herunterladen.
