Prototyp-Dichtigkeitsprüfer für Dosen – Innovativer Ansatz zur Aerosolprüfung

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Für unseren Kunden, einen führenden Anbieter im Bereich Gaskraftstoffe für Feuerzeuge und Camping-Gaskartuschen, hat das Solmatic-Team einen prototypischen Dichtigkeitsprüfer für Aerosoldosen geliefert. Dieser basiert auf innovativer Gasaustrittserkennung mittels Halbleitersensoren. Das Projekt ist eine Antwort auf die wachsende Nachfrage nach effizienten, alternativen Dichtigkeitsprüfmethoden, die strengen Branchenstandards gerecht werden.

Kunde: Marktführer im Befüllen von Gaskartuschen
Projektdatum: Q2, 2021

Projektziel: Lieferung eines Prototyps eines Dichtigkeitsprüfers für Dosen

Herausforderung

In der Aerosolproduktion gehört die Undichtigkeit von Dosen zu den größten Herausforderungen. Lecks können durch Herstellungsfehler der Dosen selbst oder durch beschädigte Ventile entstehen, die Gas unter dem Innendruck freisetzen. Gas unter hohem Druck kann durch Mikrorisse oder nicht ordnungsgemäß verschlossene Ventile entweichen – was zu Undichtigkeiten und im Extremfall sogar zu Explosionen führen kann. Um dieses Risiko zu minimieren, ist der Einsatz hochwertigster Komponenten von renommierten Lieferanten unerlässlich.

Doch das ist nicht alles. In der Aerosolproduktion ist auch die präzise Anpassung der Bördelparameter an jede einzelne Dose von entscheidender Bedeutung. Auf den ersten Blick sehen viele Dosen ähnlich aus, unterscheiden sich aber in wichtigen Details wie Materialstärke oder mikrostrukturellen Verformungen. Daher kann jeder Dosentyp unterschiedliche Maschineneinstellungen erfordern. Diese Parameter werden üblicherweise von den Herstellern der Dosen oder Ventile empfohlen. Selbst bei Verwendung hochwertiger Komponenten können jedoch Unterschiede auftreten, weshalb Maschinen mit höchster Präzision und konstanter Dichtheitskontrolle unerlässlich sind.

Traditionell verwendet die Aerosolindustrie Wasserbadtester als Hauptmethode zur Lecksuche. Diese Tester arbeiten, indem sie die Dosen für mehrere Minuten in etwa 60 °C heißes Wasser eintauchen. Ist eine Dose undicht, führt der Innendruck des Gases zu einer kontrollierten Explosion im Wasserbad. Diese Methode wird von den Branchenvorschriften anerkannt und erfüllt strenge Sicherheitsnormen gemäß internationalen Richtlinien. Wasserbadtester sind jedoch teuer in der Anschaffung und im Betrieb sowie sehr energieintensiv – was angesichts wachsender ökologischer Anforderungen und steigender Betriebskosten zunehmend problematisch ist.

Unser Kunde, ein führender Hersteller von Gaskartuschen für Feuerzeuge und Camping, suchte nach einer Alternative. Das Ziel war, ein Gerät zu entwickeln, das genauso zuverlässig ist wie ein Wasserbadtester, aber kostengünstiger im Unterhalt und energieeffizienter. Wir wollten eine Lösung schaffen, die sich leicht in bestehende Produktionslinien integrieren lässt und gleichzeitig höchste Genauigkeit bei der Leckerkennung bietet. Unser Ziel war es, eine Technologie zu liefern, die den Anforderungen alternativer Dichtheitsprüfmethoden entspricht – ohne Kompromisse bei Sicherheit und Präzision.

Als Antwort auf diese Herausforderungen haben wir einen Prototyp eines Dichtheitstesters für Aerosoldosen entwickelt, der auf fortschrittlichen Halbleitersensoren basiert. Dieses moderne Gerät erkennt mögliche Gaslecks mit hoher Präzision dank ultrafeiner Sensorik. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden ist unser Prototyp energieeffizienter, wirtschaftlicher und flexibler in Bezug auf unterschiedliche Produktionskapazitäten.

Fortschritt der Arbeiten

Unser Ansatz

Unser Ziel war es, ein modulares Dichtheitsprüfsystem zu entwickeln, das als Alternative zu herkömmlichen Wasserbad-Testern dient und gleichzeitig strenge Sicherheitsstandards erfüllt. Bei der Entwicklung dieses Systems legten wir besonderen Wert auf die Einhaltung der ATEX-Richtlinien sowie der Vorgaben für alternative Dichtheitsprüfmethoden.

Wir setzten Halbleitersensoren ein, die durch ihre hohe Empfindlichkeit selbst kleinste Gaslecks erkennen können. Um die Messgenauigkeit weiter zu erhöhen, wurde das Gerät mit zwei Messstationen unterschiedlicher Empfindlichkeit ausgestattet, was eine noch effektivere Leckageerkennung ermöglicht.

Forschung und Tests

Wir begannen das Projekt mit einer gründlichen Analyse der verfügbaren Lösungen und der Branchenanforderungen. Bestehende Technologien sind zwar effektiv, jedoch stellen ihre Kosten und der Energieverbrauch eine Herausforderung dar. Unsere auf Halbleitersensoren basierende Lösung wurde umfangreichen Tests unterzogen, die ihre Effizienz bei der Leckageerkennung bestätigten. Die Sensoren wurden unter Bedingungen getestet, die denen der Produktionslinien des Kunden entsprechen.

Zentrale technologische Merkmale:

Halbleiter-Leckagesensoren: Der Einsatz von hochsensiblen Sensoren ermöglicht die Erkennung selbst kleinster Gaslecks.
Modulares Design: Das Gerät wurde so konzipiert, dass es sich leicht an verschiedene Produktionslinien mit Kapazitäten von 60 bis 120 Einheiten pro Minute anpassen lässt.
Integriertes Steuerungssystem: Das integrierte Steuerungssystem erlaubt eine präzise Einstellung der Betriebsparameter und gewährleistet maximale Effektivität und Sicherheit des Prüfprozesses.

Ergebnis

Ergebnisse:

Das gelieferte Gerät wurde in die bestehende Produktionslinie des Kunden integriert und parallel zum Wasserbadtester betrieben. Nach mehreren Monaten im Einsatz stellte sich heraus, dass der Prototyp des Dichtheitstesters mindestens ebenso effektiv ist wie das Standard-Wasserbad, dabei jedoch deutlich günstiger im Unterhalt.

Zusammenfassung der Vorteile:

Geringere Betriebskosten: Im Vergleich zu herkömmlichen Wasserbadtestern ist unser Gerät energieeffizienter und kostengünstiger in der Wartung.
Hohe Erkennungsgenauigkeit: Die eingesetzten Halbleitersensoren erkennen selbst minimale Gaslecks und erhöhen so die Testeffektivität.
Flexibilität: Die modulare Bauweise ermöglicht eine einfache Integration in Produktionslinien mit unterschiedlichen Leistungen – von 60 bis 120 Einheiten pro Minute.

Im Projekt verwendete Maschinen:

Gaslecksuchstation

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