Wie eine Unterlegscheibe die Maschinenverfügbarkeit steigert

Schraubverbindungen befinden sich häufig an den Schnittstellen zwischen Bauteilen und Teilsystemen. Dadurch sind sie Prozesskräften und Schwingungen ausgesetzt, die beim Betrieb von Maschinen und Anlagen auftreten. Die Zuverlässigkeit dieser Schraubverbindungen ist entscheidend für den sicheren Betrieb und die Verfügbarkeit von Maschinen, Anlagen und Infrastrukturkomponenten. Schraubverbindungen sind wie geschaffen, um Systeme zu überwachen, Rückschlüsse auf Betriebszustände zu ziehen und den Betrieb mit neuartigen Methoden der KI zu optimieren.

Weltweit existieren Milliarden Schraubverbindungen, die durch eine Unterlegscheibe mit Sensorik einfach und schnell digitalisiert werden können, um die übergeordneten Systeme sicherer, zuverlässiger und digitaler gestalten zu können. Die Technologie ermöglicht es Kraftsensoren extrem flach zu gestalten. Mit der kraftmessenden Unterlegscheibe konnte so eine Lösung realisiert werden, die annähernd die gleichen Abmessungen wie eine konventionelle Unterlegscheibe (ohne Messfunktion) besitzt.  Hierdurch werden Messungen in Einbausituationen realisiert, in denen der zur Verfügung stehende Bauraum dies bisher nicht erlaubt hat. Auch ein einfacher Retrofit von bestehenden Maschinen, Anlagen und technischen Komponenten der Infrastruktur möglich.

Die zugrundeliegende Technologie – es handelt sich um eine besondere Bauform sogenannter Dielektrischer Elastomere – wurde vor über zehn Jahren am Fraunhofer LBF entwickelt. Die Technologie ermöglicht sowohl die Realisierung von Aktoren, wie beispielsweise Lautsprecher oder aktiven Schwingungsdämpfern, als auch von Sensoren. In den ersten Jahren fokussierte die Forschung am Fraunhofer LBF auf aktorische Anwendungen. "Als wir gemerkt haben, dass für industriell nutzbare Aktorlösungen noch Hemmnisse bestehen, aber der Bedarf nach innovativen Sensorlösungen am Markt groß ist, haben wir den Schwerpunkt unserer Forschung auf die Sensorik geleg," erklärt Dr. William Kaal. Er ist Wissenschaftler am Fraunhofer LBF und einer der Miterfinder der DELTA-C genannten Technologie.

Nach Gründung der Altosens GmbH konnte mit der Jost-Group bereits ein erster Kunde aus dem Bereich Logistik/Automotive gewonnen werden, der insbesondere von den Sensoreigenschaften "Überlastfähigkeit" und "bauraumneutrale Integration" profitiert. Die Altosens-Sensortechnologie ermöglicht eine unsichtbare und fugenlose Integration einer Wägefunktion in Arbeitsplatten, Maschinen und Anlagen und so eine kontinuierliche Gewichtsmessung des Beladungszustandes von Fahrzeugen und Containern.

Für ihre Lösung ist die Altosens GmbH jetzt für den Innovationspreis des Landes Niedersachsen 2023 nominiert.