itsowl-InoTeK - Intelligenter und optimierter Teig-Knetprozess

Teigherstellung, Messkonzept, intelligentes System, mechatronisches System, Messtechnik, FEM

Fachhochschule Bielefeld
Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik
Interaktion 1
33619 Bielefeld

Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Rolf Naumann, IuM
+49.521.106-7483, rolf.naumann@fh-bielefeld.de

Vertretung
Prof. Dr.-Ing. Heinrich Kühlert, IuM
+49.521.106-7477, heinrich.kuehlert@fh-bielefeld.de

Projektpartner
Neuenkirchener Maschinenfabrik Emil Kemper GmbH, Rietberg,
Heinz Nixdorf Institut - RtM, Lehrstuhl für Regelungstechnik und Mechatronik, Universität Paderborn

Laufzeit
01.01.2013 - 30.06.2015             

Projektförderung
BMBF, Spitzencluster-Wettbewerb           

Kurzbeschreibung

itsowl-InoTeK ist ein Innovationsprojekt im Rahmen des Spitzenclusters "it's owl" mit dem Gesamtziel der Entwicklung einer intelligenten Teig-Knetmaschine, wobei im Kern des Projektes die Optimierung des Knetprozesses hinsichtlich Teigqualität, Zeit- und Kostenreduzierung sowie Energieeffizienz steht. Insbesondere durch die Verbindung von Knetwerkzeug und einer intelligenten Ansteuerung des Knetprozesses ergeben sich vielversprechende Optimierungspotentiale. Die Teilziele der FH Bielefeld sind die Identifikation von Messgrößen und die Messung des Teigverhaltens während des Knetprozesses sowie die Verbesserung des Knetwerkzeugs.
Zur Identifikation von Messgrößen und zur Messung des Teigverhaltens wird ein Konzept (Auswahl der Messgrößen, Sensorik, messtechnische Aufbereitung) erarbeitet. Anschließend werden in Versuchsreihen Messungen (Temperatur, Druck, Kräfte etc.) während der Teigherstellung durchgeführt. Daraus werden geeignete Kenngrößen als Basis für die Anwendung eines intelligenten technischen Systems ermittelt, damit ein optimierter Knetprozess mit minimalem Sensoreinsatz möglich wird.
Das vorhandene Knetwerkzeug und der Kessel werden unter Beibehaltung der Funktion in der Geometrie so verändert, dass die Herstellung durch geänderte Fertigung automatisierbar und reproduzierbar wird. Ausgehend von Messungen wird ein Lastmodell für Knetwerkzeug und Kessel entwickelt, mit dem am FE-Modell (Finite-Elemente-Modell) die Beanspruchung der Komponenten berechnet wird. Das FE-Modell wird durch Messungen verifiziert. Es werden Vorschläge für ein verbessertes Knetwerkzeug und einen entsprechenden Kessel entwickelt. Durch FE-Simulationen erfolgt ein Nachweis über ausreichende Festigkeit und abschließend eine Verifikation am Demonstrator.