Freie Vereinigung der Meister öffentlicher Verkehrsbetriebe e.V.
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Fachtagung mit der Firma Freudenberg Schwab GmbH in Hennigsdorf

Datum: Di. 16.06. bis Mi. 17.06.2009

Teilnehmer: 15

 

Gummi - Metallkomponenten sind schon seit langem ein fester Bestandteil von Schienenfahrzeugen. Hauptsächliches Einsatzgebiet dieser Teile sind die Drehgestelle. Auf diesem Gebiet schreitet die Entwicklung immer weiter voran. Das gilt nicht nur für die Neuentwicklung von Gummi – Metallkomponenten sondern auch für die unterschiedlichen Werkstoffe von Gummi - Metallkomponenten.

So nahmen 15 Meister der FVMöV die Einladung von Freudenberg Schwab an, und reisten zur Fachtagung nach Hennigsdorf.

 

Nach der Begrüßung der Teilnehmer durch Henrik M. Egeter (vertretungsberechtigter Geschäftsführer Freudenberg Schwab GmbH) und Werner Strauch (1.Vorsitzender FVMöV), wurde die Fachtagung mit einem Programmüberblick eröffnet. Der erste Tag hatte zum Themenschwerpunkt:

  • Generelles und Vertiefendes zum Werkstoff Elastomer
    • Was ist Gummi
    • Schadensentwicklung über Zeit
    • Ausfallverhalten
    • Beurteilung von Schadteilen
    • Lagerung von Gummimetall Erzeugnissen

 

  • Gummi – Metallkomponenten im Einsatz
    • Anwendung für Schienenfahrzeuge mit Lebensdauerbeurteilung und Erkenntnissen aus Expertisen

 

Der zweite Tag bestand aus der Besichtigung der Produktion von Freudenberg Schwab Schwingungstechnik Industrie GmbH&Co. KG in Velten bei Berlin.

 

Nadine Neumann (Key Account Manager ÖPNV & UK) stellte in der ersten Präsentation das Unternehmen Freudenberg Schwab GmbH vor. Sie führte aus, dass die Freudenberg Schwab GmbH 53 Jahre Freudenberg Produkt-Know-How mit 54 Jahren Schwab System-Know-How verbindet. Diese Zusammenführung von Kompetenz und Stärke bekannter Partner schuf ein neues Kompetenzzentrum für die Bahnindustrie. Die Kombination von ständig fortgeschriebenem, aktuellem Fachwissen und gut geschulten und motivierten Mitarbeitern, die ihr Wissen und ihre Erfahrungen zusammenführen, sichern den Erfolg zukünftiger Lösungen. Anhand einer weiteren Folie (Bild1) zeigte Frau Neumann, welche Gummi – Metallkomponenten in einem Drehgestell verbaut sind.

 

In der anschließenden Präsentation, ebenfalls durch Nadine Neumann, wurde dann der Werkstoff Gummi und seine Eigenschaften sowie Elastomere vorgestellt. Gummi hat folgendes faszinierendes Verhalten:

Ø  ist elastisch – es lässt sich weit dehnen (bis zu mehreren hundert Prozent!)   

Ø   ist ein fester Werkstoff, es hat eine beachtliche Festigkeit   

Ø   kriecht und zeigt Fließeigenschaften   

Ø   ist fähig sich an den Bau raum anzupassen   

Ø   ist weich – geringe Härte, aber signifikante Widerstandskräfte   

Ø   reagiert unterschiedlich in verschiedenen Situationen (hart oder weich, 

Ø    kriechen oder fest)   

Ø   kann durch Compounding maßgeschneidert werden –
  z. B. unterschiedliche Dämpfungsverhalten oder Relaxationseigenschaften

 

Was ist ein Elastomer? Frau Neumann zeigte, dass Elastomere Multi – Komponenten Werkstoffe sind, die durch vermischen der Zutaten und anschließender Vulkanisation entstehen. Zutaten sind z.B. Vulkanisationsaktivatoren,  Alterungsschutzmittel,  Füllstoffe,  Weichmacher,  Vernetzer etc. Die Materialeigenschaften von Elastomeren sind vor allem von den Zutaten, dem Mischungsverhältnis und dem Mischprozess abhängig. Bevor das Elastomere mit dem Metall verbunden wird, muss dieses natürlich vorbehandelt werden. Als Werkstoff kommt Stahl, GGG, GS, Aluminium und Edelstahl zum Einsatz der zunächst gereinigt bzw. entfettet wird. Bevor dann der zweischichtige Haftmittelauftrag (Primer) erfolgt, wird die Metalloberfläche durch Strahlen oder Phosphatieren vorbereitet.

 

Leo S. E. Lang(Leitung F&E, Qualitätsmanagement) ging in seinem Vortrag auf die Versagensmechanismen und das Ausfallverhalten ein. Was ist Versagen? Es ist der Ausfall einer Gummi – Metallkomponente der durch Alterung oder Ermüdung kommt und sich z.B. in der Maßänderung, der Steifigkeitsänderung oder einem Bruch zeigt. Bei der Alterung sind die wesentlichen Größen für ihre Geschwindigkeit Zeit und Temperatur. Es gibt weitere Medieneinflüsse die ein „Versagen“ beschleunigen.

Als erstes das Ozon. Da das Ozon in den Werkstoff eindringen muss um Sauerstoffgruppen in die Elastomerketten einzuführen, erfolgt die Veränderung hauptsächlich an der Oberfläche des Materials. Die Oberflächenversprödung ist das sichtbare Zeichen dafür.

Als zweites Öle und Fette. Mineralische Öle und Fette führen zu einer Quellung des Werkstoffes, die Elastomermatrix erweicht, die Füllstoffwirkung wird reduziert. Auch hier erfolgt die Veränderung oberflächennah. Die Folge: Zunahme der Dehnung im Material, erhöhtes setzen.

 

Das Setzen ist als Ausfallkriterium relevant bei statisch hoch vorbelasteten Systemen – z.B. Primär- und Sekundärfedern und Stützlagern. Dabei wirkt sowohl die chemische Alterung als auch Abgleiten der Elastomerketten eine Rolle. Einige dieser am Setzen beteiligten Vorgänge werden durch höhere Temperaturen beschleunigt.

 

Unter dem Begriff Ermüdung werden die Lebensdauereinflüsse zyklischer Beanspruchungen durch Lasten zusammengefasst. Die Stärke der Ermüdung wird im Wesentlichen durch die Lasthöhe und Anzahl der Lastspiele bestimmt, die Zeit ist von untergeordneter Bedeutung. Ein Zeichen für die Ermüdung ist die Rissbildung. Wegen des hohen Weiterreisswiderstandes der meist eingesetzten Naturkautschuke erfolgt ein sehr langsames Risswachstum, so dass sich hohe Restlaufzeiten ergeben.

 

Anhand von Bildbeispielen verschiedenster Gummi – Metallkomponenten, die unterschiedliche Schadensbilder aufwiesen, zeigte Nadine Neumann in der nächsten Präsentation, wie man schadhafte Teile beurteilt. Denkbare Ursachen für Schäden (ohne Bewertung der Wahrscheinlichkeit) sind das Handling (Fehler bei Lagerung und Einbau der Teile), Fertigungsfehler in derselben Charge oder eine generelle Überlastung der Teile im Einbauort. Sollten die Ursachen allerdings nicht fest- oder abstellbar sein, dann empfiehlt sich ein Neudesign der Bauteile.

 

In der letzten Präsentation wurde der Service den Freudenberg Schwab bietet erläutert. Sollte es im Laufe der Zeit  zu Problemen an Bauteilen kommen, dann ist man bereit Ursachenforschung zu betreiben und gegeben falls auch eine Optimierung an den Bauteilen vorzunehmen. Am Beispiel eines Kupplungslagers bei U-Bahn Fahrzeugen der BVG wurde gezeigt, dass durch ein Projekt  von Freudenberg Schwab gemeinsam mit der BVG, die Laufleistung der Lager bis zur nächsten Wartung, verdoppelt werden konnte.

 

Der zweite Tag stand ganz im Zeichen der Besichtigung der Fertigungsstätte in Velten. Ein sehr moderner, mit neuester Technik ausgestatteter Betrieb stellte sich uns vor. Man hatte den Eindruck, dass hier das entsprechende Know - How für die Produktion von Fahrzeugkomponenten vorhanden ist.

 

Es war eine Fachtagung, die sich durch eine lebhafte Diskussion auszeichnete, in der die Fragen der Teilnehmer durch die Referenten von Freudenberg Schwab gut beantwortet wurden.

 

Erwähnen möchte ich, dass bei dieser Fachtagung auch Roman Stephan von der Firma Fahrzeugtechnik Hattingen und Ralf Breit von der Firma Lex und Hesse anwesend waren. Bei beiden Firmen bekommt man Schienenfahrzeugteile in Erstausrüsterqualität. Dazu gehören auch Gummi – Metallkomponenten von Freudenberg Schwab.

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