{"id":3478,"date":"2022-03-14T17:50:01","date_gmt":"2022-03-14T16:50:01","guid":{"rendered":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/?p=3478"},"modified":"2022-03-14T20:40:41","modified_gmt":"2022-03-14T19:40:41","slug":"klug-ueberbrueckt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/de\/2022\/03\/klug-ueberbrueckt\/","title":{"rendered":"Klug \u00fcberbr\u00fcckt"},"content":{"rendered":"\n

Das Berliner Start-up Mitte hat eine \u00adMaschine entwickelt, die Leitungswasser filtert und mit Mineralien anreichern kann. Sie soll vorwiegend dort zum Einsatz kommen, wo \u00adLeitungswasser nur bedingt trinkbar ist. Um den \u00dcbergang zwischen \u00adGaskartusche und Druckminderventil auf der Ger\u00e4teseite abzudichten, galt es, \u00adungew\u00f6hnliche Toleranzbreiten zu \u00fcberbr\u00fccken \u2013 was technisch nicht trivial war. Entwickler in Schwalmstadt haben sich der Aufgabe \u00adangenommen und eine kluge Dichtungsl\u00f6sung entwickelt.<\/p>\n\n\n\n

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Ulrich W\u00fcstenhagen (links) und Alexander May besch\u00e4ftigen sich am CAD-Arbeitsplatz in der Produkt\u00adentwicklung mit der neuen Dichtungs\u00adl\u00f6sung.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Aktuellen Studien zufolge nimmt die Qualit\u00e4t des Trinkwassers weltweit ab. Immer mehr Schadstoffe, vor allem Mikroplastik, aber auch Bakterien, Viren, organische und anorganische Verbindungen, Pestizide, Arzneimittel und Hormone verunreinigen eines der wichtigsten Lebensmittel. Diesem Problem hat sich das Berliner Start-up \u00adMitte angenommen und eine Maschine f\u00fcr den Gebrauch im Haushalt entwickelt, die Leitungswasser filtern und mit Mineralien und Spurenelementen anreichern kann. Sie soll k\u00fcnftig vor allem dort zum Einsatz kommen, wo Leitungswasser nicht uneingeschr\u00e4nkt trink- und genie\u00dfbar ist. Die Einf\u00fchrung des Ger\u00e4ts in den Markt gestaltete sich jedoch schwierig. Ein kritischer Punkt: Es gab Probleme, den \u00dcbergang zwischen dem Ventil der Gaskartusche und dem Druckminderventil auf der Ger\u00e4teseite zuverl\u00e4ssig abzudichten. Da die Anschlussh\u00f6he der Ventile f\u00fcr Gaskartuschen nicht genormt ist, galt es hier, eine ungew\u00f6hnliche Toleranzbreite zu \u00fcber\u00adbr\u00fccken.
Anfang April wandte sich der Kunde hilfesuchend \u00fcber das \u00adOnline-Kontaktformular an FST. \u201eEine Anfrage, die man nicht auf herk\u00f6mmliche Weise bearbeiten konnte\u201c, beschreibt Ulrich W\u00fcstenhagen, Produktentwicklung Pneumatik, das Projekt. \u201eEs gab keine ausf\u00fchrliche Spezifikation. Wir mussten uns an viele Details erst herantasten, und das, obwohl die Zeit dr\u00e4ngte.\u201c Die Aufgabenstellung: Eine CO2-Gasflasche wird mittels eines Trapezgewindes an dem aufgesetzten Messingventil in das Ger\u00e4t eingeschraubt. Sobald die Gaskartusche angedockt ist, steht Kohlens\u00e4uregas dauerhaft mit 60 bar an der Innenseite der Dichtung an. Dabei dringt das CO2 \u2013 je nach Wahl des Werkstoffs in unterschiedlich hohem Ma\u00dfe \u2013 in die Dichtung ein. Bei schlagartiger Entlastung auf Atmosph\u00e4rendruck entweicht das Gas wieder aus dem Dichtungswerkstoff, wobei die Dichtung erheblichen Schaden nehmen kann \u2013 man spricht in solchen F\u00e4llen von einer explosiven Dekompression.<\/p>\n\n\n\n

Es galt also, einen Werkstoff zu finden, der f\u00fcr diesen Druckbereich geeignet ist und zus\u00e4tzlich \u00fcber eine Lebensmittelzulassung verf\u00fcgt. Hierzu wurden die Werkstoffspezialisten vor Ort und in Weinheim zu Rate gezogen. Da f\u00fcr die in Frage kommenden Werkstoffe zu der geschilderten Problemstellung keine Versuchsergebnisse vorlagen und umfangreiche Versuchsreihen den Zeitrahmen gesprengt h\u00e4tten, blieb nur eine empirische Herangehensweise\u00a0\u2013 quasi Versuch und Irrtum am realen Objekt.<\/p>\n\n\n\n

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In der Produktion in Schwalmstadt (von links): \nHans-Heinrich Dehnert, Dennis Schulthei\u00df und Ulrich W\u00fcstenhagen.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Polyurethan als Probleml\u00f6ser<\/h2>\n\n\n\n

Diese Versuche erfolgten direkt beim Ger\u00e4tehersteller, und zwar mit Dichtungsvarianten, die von Freudenberg Xpress\u00ae kurzfristig spanend hergestellt wurden.<\/p>\n\n\n\n

Letztendlich blieben zwei \u00adWerkstofftypen in der engeren Auswahl: \u00adEPDM-Werkstoffe in verschiedenen H\u00e4rtegraden sowie ein relativ hartes Polyurethan. In ersten Versuchen beim Kunden wurde zun\u00e4chst die dauerhafte Dichtheit, also die Best\u00e4ndigkeit gegen CO2<\/sub> beziehungsweise die schlagartige Druckentlastung, getestet. Gleichzeitig musste gew\u00e4hrleistet sein, dass Benutzer die Kartusche beim Austausch leicht rein- und rausschrauben k\u00f6nnen, ohne dass dabei eine nennenswerte Gasmenge entweicht. Man stellte anhand entsprechend veredelter Muster fest, dass eine Beschichtung hilfreich sein kann, um das Reibmoment zu verringern und das Handling zu vereinfachen. Mit\u00adhilfe der \u00adFinite-Elemente-Analyse untersuchten Anwendungstechniker Patrick Kinsch und Mert van Dawen die von Design Engineer Alexander May konstruierten Dichtungsvarianten. Anhand der Ergebnisse lie\u00df sich vergleichen, wie sich der jeweilige Werkstoff in Kombination mit der Geometrie der Dichtung bei entsprechendem Druck verh\u00e4lt, ob die lokalen Verformungen und Belastungen innerhalb der zul\u00e4ssigen Werte bleiben, und mit welchem Reibmoment in etwa zu rechnen ist.<\/p>\n\n\n\n

Inzwischen gibt es eine erfolgreich getestete Dichtungsgeometrie aus Polyurethan, eine Vorab-Serie von etwa 1.000 St\u00fcck aus Freudenberg-Xpress\u00ae-Fertigung wurde an den Kunden geliefert. Der n\u00e4chste Schritt ist nun, das vom Kunden bereits in Auftrag gegebene Spritzgie\u00dfwerkzeug herzustellen und zu bemustern, aus dem die Serienteile wirtschaftlich gefertigt werden k\u00f6nnen. \u201eAngesichts der eher schwierigen Ausgangssituation sind wir\u00a0\u2013 nicht zuletzt durch die Ideen und pragmatischen Beitr\u00e4ge der einzelnen Teammitglieder\u00a0\u2013 erstaunlich schnell zu einer funktionierenden L\u00f6sung gekommen\u201c, so das Fazit von Ulrich \u00adW\u00fcstenhagen.<\/p>\n\n\n\n

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Berliner Start-up Mitte<\/h2>\n\n\n\n

Mitte wurde mit der Mission gegr\u00fcn\u00addet, eine Trinkwasserversorgung \u00adpassend f\u00fcr die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts zu entwickeln\u00a0\u2013 gesundheits- und nachhaltig orientiert, und nutzerfreundlich. Das Berliner Unternehmen entwickelt eine Produktpalette, die vom nat\u00fcrlichen Zyklus des Wassers inspiriert ist, ohne dabei dem Planeten zu schaden.<\/p>\n\n\n\n

Mit Mitte Home bietet Mitte das erste smarte System zur Wasserauf\u00adbereitung f\u00fcr zu Hause an, das eine fortschrittliche Filtrations- und Mineralisierungstechnologie nutzt, um Wasser zu reinigen und zur Geschmacks\u00adoptimierung mit Mineralien zu ver\u00adsetzen\u00a0\u2013 mit oder ohne Kohlens\u00e4ure.<\/p>\n\n\n\n

Im Jahr 2016 wurde das Start-up in Berlin gegr\u00fcndet und wird von Atlantic Food Labs, Danone Manifesto Ventures, VisVires New Protein Fund, Bitburger Ventures und K\u00e4rcher New Ventures gef\u00f6rdert.<\/p>\n<\/div><\/div>\n

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