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Ausgezeichnete Erfindung

15.01.2013 - (idw) Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena

Silbermedaille für Professor der EAH Jena auf der Erfindermesse Nürnberg Zu Beginn der heutigen Senatssitzung der Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena überreichte Rektorin Prof. Dr. Beibst an den Wissenschaftler Prof. Dr. Schwabe die Silbermedaille für eine Erfindung, die im November 2012 auf der internationalen Fachmesse Ideen-Erfindungen-Neuheiten (iENA) in Nürnberg ausgezeichnet wurde.

Professor Jörg-Henry Schwabe lehrt die Gebiete Getriebetechnik und Maschinendynamik im Fachbereich Maschinenbau der EAH Jena. Seine ausgezeichnete Erfindung Dynamisch getriebener Mischarm verbessert das Mischverhalten von Planetenmischern, die beispielsweise zum Mischen von Betongemengen verwendet werden.

Der Grundaufbau eines Planetenmischers besteht in einem zylindrischen Mischbehälter, in dem Mischsterne mit mehreren Mischarmen eine kombinierte Bewegung aus einer Drehung um die Sternachse und einer Drehung der Sternachsen um eine zentrale Achse ausführen. Diese sehr wirksame Mischtechnologie hat jedoch die Eigenschaft, dass die Mischwerkzeuge am Behälterrand überdurchschnittliche Relativgeschwindigkeiten zum Gemenge aufweisen, was zur Entmischung führen kann. Im Behälterzentrum hingegen ist die Relativgeschwindigkeit kleiner, so dass die Mischwirkung durch die Mischwerkzeuge in diesem Bereich geringer wird.

Ziel des Mischprozesses ist es, in möglichst kurzer Zeit eine möglichst hohe Homogenität des Gemenges zu erreichen. Die dynamisch getriebenen Mischarme verbessern das Mischverhalten, indem die Relativgeschwindigkeiten der Mischarme durch getriebetechnische Lösungen an den momentanen Aufenthaltsort des Mischwerkzeuges angepasst werden.

Erste Ideen zu dieser Erfindung wurden 2011/2012 in der Masterarbeit des Studenten Bernhard Kranz im Fachbereich Maschinenbau detailliert weiterentwickelt und untersucht. Die Entwicklungsarbeit beinhaltet eine Kombination der Getriebetechnik mit den Simulationsmöglichkeiten der Mehrkörperdynamik und der Simulation des Verarbeitungsverhaltens von Schüttgütern mit der Diskreten Elemente Methode (DEM). Dazu kam die Simulationssoftware EDEM der Fa. DEM Solutions Edinburgh zum Einsatz, mit der unterschiedliche Mischerkonfigurationen zunächst rein simulativ hinsichtlich ihrer Mischwirkung untersucht werden konnten.

Im Sommer 2012 folgte die Patentanmeldung durch die EAH Jena. Dem PATON Landespatentzentrum Ilmenau ist die Vorstellung der Erfindung auf der iENA 2012 zu verdanken. Derzeit arbeiten Studenten des Maschinenbaus in ihrem Praxissemester an der Umsetzung eines ersten Funktionsmusters.

Prof. Dr. Jörg-Henry Schwabe
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