FFD IM - Freudenberg Forschungsdienste SE & Co. KG

Ausgabe 2_2013
FFD IM
DIALOG
Mehr Informationen unter www.forschungsdienste.de
Purtex® WR
u Fluorcarbonfreie, wasserabweisende Textilausrüstung
Freudenberg
Forschungsdienste

Inhaltsverzeichnis
Durchströmte Elastomermembran. Links Ruhezustand, rechts ausgelenkter Zustand
1. Vorwort S. 3
2. Purtex ® WR – fluorcarbonfreie, wasserabweisende
Textilausrüstung S. 4
3. Fluid-Struktur-Interaktion FSI S. 11
4. Vergleich unterschiedlicher Optimierungsmethoden S. 16
5. MULLINS oder PAYNE? S. 23
6. Chemietechnikum S. 29
7. Neues von den Senior Scientists S. 31
8. Vorsicht Erfindung S. 34
9. Gewinner des Preisrätsels aus Dialog 4/2012 S. 35
10. Seminare S. 36
2 Inhalt

Liebe Geschäftsfreunde,
das Thema Umweltschutz gewinnt in vielen Bereichen des Lebens
eine immer größere Bedeutung. Offensichtliche Dinge wie die
Mülltrennung und die Rückführung von Rohstoffen in den Kreislauf,
die sparsame Verwendung von Wasser oder der bedachte
Umgang mit Energie werden zunehmend ergänzt durch vorausschauende
und nachhaltige Maßnahmen bei der Entwicklung
neuer Produkte und Prozesse. Auch als Argument für den Kauf
eines Produktes spielt die Nachhaltigkeit bei den Endabnehmern
eine wichtige Rolle. Ein Umweltschutz-Label oder ein positives Abschneiden
in der Bewertung durch ein Prüfinstitut kann den Käufer
bei seiner Entscheidung beeinflussen.
Vorwort
In dieser Ausgabe des „Dialogs“ finden Sie zwei Beispiele, wie
FFD einen Beitrag zum Thema Nachhaltigkeit leistet, sei es bei der
Entwicklung umweltfreundlicher Dispersionen zur Textilausrüstung
(Seite 4) oder auch bei der intelligenten Prüfung reibungsoptimierter
Elastomere (Seite 31).
Drei Artikel haben wir der Steigerung der Effizienz von Entwicklungen
gewidmet. Strömungssimulationen sind heute bereits für viele Fragestellungen
etabliert. Lassen Sie sich überraschen, welch komplexe
Aufgaben mit den neuen Programmen heute schon bearbeitet werden
können (Seite 11). Und bevor Sie bei der Entwicklung umfangreiche
Versuchsreihen einplanen, lohnt es sich auf jeden Fall, über
den Einsatz der statistischen Versuchsmethodik nachzudenken. Einen
Vergleich gängiger Optimierungsverfahren finden Sie auf Seite 16.
Falls Sie bei der Prüfung von Elastomerbauteilen mitunter überraschende
Ergebnisse finden, geben Ihnen unsere Darstellung zweier
wichtiger Effekte eventuell Hinweise zur Erklärung (Seite 23). Die
Nutzung dieser Effekte bei Materialentwicklung und Konstruktion
kann helfen, zeit- und kostenaufwändige Irrwege zu vermeiden.
Die hierfür vorteilhafte Expertise im Umgang mit der “schwarzen
Kunst“ bieten die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der FFD.
Ich wünsche Ihnen spannende und anregende Lektüre.
Mit freundlichen Grüßen
Dr. Gerd Eßwein
Vorwort
3

Fluorcarbonfreie, wasserabweisende Textilausrüstung
Purtex ® WR
In der Textilindustrie wird bis heute eine Vielzahl von schädlichen
Chemikalien eingesetzt, die auch in den hierzulande verkauften
Produkten der Markenhersteller nachzuweisen sind. Vor zwei
Jahren hat die Umweltschutzorganisation Greenpeace daher die
sogenannte „Detox Kampagne“ gestartet, um die Textilhersteller
dazu zu bewegen, auf die Verwendung von giftigen Chemikalien
bei der Produktion ihrer Textilien zu verzichten. Eines der Kernthemen
dieser Kampagne sind per- und polyfluorierte Chemikalien
(PFCs), die zur dauerhaft wasserabweisenden Ausrüstung (DWR,
durable water repellents) von Textilien eingesetzt werden und von
denen einige als krebserregend und reproduktionstoxisch eingestuft
sind. Das Risiko dieser Substanzgruppe liegt vor allem darin,
dass es während des Herstellungsprozesses durch verschmutztes
Abwasser zur Emission der PFCs in den Wasserkreislauf kommt.
Aufgrund ihrer extremen Stabilität, ihrer mangelnden biologischen
Abbaubarkeit sowie der damit verbundenen Anreicherung (Akkumulation)
in der Umwelt ist die weltweit messbare Belastung mit
PFCs mittlerweile enorm. Die Chemikalien lassen sich sowohl in
der Luft, im Trinkwasser, in unserer Nahrung als auch im menschlichen
Blut nachweisen. Ihr dramatischer Verbreitungsgrad wird daran
deutlich, dass per- und polyfluorierte Chemikalien inzwischen
4
Purtex ® WR – Fluorcarbonfreie, wasserabweisende Textilausrüstung

selbst im Schnee der Arktis und Antarktis nachgewiesen werden
können. Aufgrund des stetig steigenden öffentlichen Drucks haben
sich mittlerweile viele große Hersteller wie beispielsweise Puma,
Nike, adidas, H&M, C&A, etc. dazu verpflichtet bis 2016 auf
PFCs zu verzichten und suchen daher aktuell nach alternativen
Technologien.
Der Wechsel von per- und polyfluorierten Chemikalien hin zu umweltfreundlichen,
fluorcarbonfreien Substituenten wurde bereits
2008 bei den Freudenberg New Technologies als möglicher Zukunftstrend
diskutiert und so wurde im Bereich New Business Development
im selben Jahr mit Bearbeitung dieses für Freudenberg
neuen Geschäftsfeldes begonnen. In Zusammenarbeit mit der
Polyurethan-Abteilung der Freudenberg Forschungsdienste, die für
die F&E-Tätigkeiten im Rahmen des Purtex ® -Projekts verantwortlich
war, wurde eine neuartige, 100 % lösemittel- und fluorcarbonfreie
DWR-Ausrüstung entwickelt.
Purtex ® WR basiert auf einer Polyurethanprepolymer-Emulsion,
die reaktiv auf Textilien appliziert und anschließend durch thermische
Vernetzung fixiert wird. Hierdurch wird das hydrophob modifizierte
Polyurethan sowohl physikalisch als auch chemisch an die
Fasern angebunden, wodurch herausragende Wasch- und Scheuerfestigkeiten
erreicht werden. Die Vernetzung des Polyurethans
führt weiterhin zu einer ausgesprochen weichen Imprägnierung,
die den Textilien einen voluminösen Griff und eine geschmeidige
Haptik verleiht.
Chemischer Hintergrund
Die chemische Basis der Purtex ® WR-Emulsion ist eine Alkoholterminierte
Polymervorstufe, das sogenannte Polyurethanprepolymer.
Der hydrophobe Charakter der späteren DWR-Ausrüstung wird
durch den kovalenten Einbau von OH-funktionalisierten, fluorcarbonfreien
Hydrophobierungsmitteln in die Polymerkette bewirkt
(Abbildung 1). Durch die chemische Einbindung dieser Additive
wird deren spätere Wasch- und Abriebbeständigkeit garantiert.
Abb. 1: Herstellung von Purtex ®
WR-Emulsionen
Purtex ® WR – Fluorcarbonfreie, wasserabweisende Textilausrüstung
5

Purtex® WR
Nach der Herstellung des Polyurethanprepolymers wird dieses anschließend
in Wasser emulgiert. Durch die Verwendung von biologisch
leicht abbaubaren Emulgatoren, werden die Emulsionen
stabilisiert. Organische Lösungsmittel, wie sie bei der Herstellung
von herkömmlichen Polyurethan-Dispersionen (Aceton-Verfahren)
verwendet werden, finden hierbei keine Verwendung und auch
zur Stabilisierung der erhaltenen Polyurethanprepolymer-Emulsionen
in Wasser sind keine organischen Colöser wie beispielsweise
N-Methylpyrrolidon (NMP) notwendig. Purtex ® -Emulsionen sind
vollständig lösemittelfreie, wasserbasierte Systeme. Die Aushärtung
von Purtex ® WR erfolgt, wie in Abbildung 2 gezeigt, durch
Zusatz einer multifunktionellen Härterkomponente und anschließendem
Verdampfen des Wassers bei gleichzeitiger Vernetzung
des Polyurethans. Üblicherweise läuft dieser Vorgang nach Applikation
der reaktiv eingestellten Emulsion beim Trocknen in einer
Heizstrecke bei Temperaturen im Bereich von 120 °C bis 150 °C
ab.
Abb. 2: Vernetzung von Purtex ® WR-Emulsionen
Parallel zur Aushärtung des Polyurethans kann auch eine chemische
Anbindung der Textilausrüstung an das Fasermaterial erfolgen.
Diese Anbindung ist bei allen Fasertypen möglich, die über
funktionelle Gruppen mit zerewitinoffaktiven Wasserstoffatomen
verfügen. In Abbildung 3 ist exemplarisch die Anbindung von
Purtex® WR an ein Polyamid-Fasermaterial gezeigt.
Abb. 3:
Linke Strukturformel: Ausschnitt einer
Polyamid 6-Kette;
rechte Strukturformel: Anbindung der
Purtex ® WR-Polyurethanmatrix an
die Polyamid 6-Kette über einen
isocyanathaltigen Vernetzer
6 Purtex ® WR – Fluorcarbonfreie, wasserabweisende Textilausrüstung

Die Kombination aus physikalischer und chemischer Anbindung
der Imprägnierung an das Fasermaterial verbessert die spätere
Scheuerfestigkeit und Waschbeständigkeit der Textilausrüstung
deutlich.
Eigenschaften
Atmungsaktivität
Die Atmungsaktivität ist eine Bezeichnung für den Feuchtigkeitstransport
aus dem Inneren eines Textils nach außen und stellt damit
eine wichtige bekleidungsphysiologische Komponente zur Bewertung
des Tragekomforts von Bekleidung dar. Um Aussagen zur
Atmungsaktivität zu machen, wird der Wasserdampfdurchgangswiderstand
R et [m²Pa/W] bestimmt. Dieser ist ein Maß für den
Widerstand, den ein Textil dem Transport von (dampfförmigem)
Schweiß entgegensetzt: je geringer der R et -Wert, desto größer die
Atmungsaktivität eines Textils.
Üblicherweise wird der Wasserdampfdurchgangswiderstand R et
mit Hilfe des Thermoregulationsmodells der menschlichen Haut
(Hautmodell) unter Prüfbedingungen nach DIN EN 31092 A : 1994-
02 bzw. ISO 11092 A : 1993-10 bestimmt. Der Prüfstandaufbau besteht
üblicherweise aus einer porösen, beheizbaren Metallplatte,
über die eine wasserdampfdurchlässige Membran und darauf die
zu untersuchende Textilprobe gespannt wird. Anschließend wird
die poröse Metallplatte auf 35 °C erhitzt und Wasser zugeführt.
Die aufgespannte Membran gewährleistet hierbei, dass aus der
Messfläche ein konstanter Wasserdampfstrom und kein flüssiges
Wasser austritt. Im stationären Zustand wird die der Meßfläche
zugeführte Heizleistung als Maß für die verdampfte Wassermenge
und damit für den Wasserdampfdurchgangswiderstand der Probe
bestimmt. Die Messung erfolgt in einem Prüfklima bei 35 °C und
40 % relativer Luftfeuchte.
Laut einer für Berufsbekleidung etablierten Klassifikation nach Hohenstein,
werden Textilien mit einem Wasserdampfdurchgangswiderstand
zwischen 0 bis 6 m ² Pa/W als extrem atmungsaktiv
bezeichnet, während Textilien mit Werten größer 20 m ² Pa/W
als nicht mehr atmungsaktiv gelten. Im Falle aller mit Purtex ® WR
ausgerüsteten Prüfgewebe wurden Wasserdampfdurchgangswiderstände
kleiner 5 m ² Pa/W gemessen, wodurch alle getesteten
Textilproben das Prädikat „extrem atmungsaktiv“ erhielten.
Scheuerfestigkeit – Abriebbeständigkeit und Pilling
Die Scheuerfestigkeit von Textilien wird üblicherweise mittels der
Martindale-Methode (DIN EN ISO 12947-2 A : 2007-04) bestimmt.
Dieses Verfahren simuliert eine natürliche Abnutzung, indem die
Prüftextilien mit einer vorgegebenen Gewichtsbelastung kontinuierlich
gegen ein wollendes Scheuergewebe gerieben werden
(Abbildung 4). Gemessen wird die Anzahl an Scheuertouren
(Schleißzahl), die zum Verschleiß von zwei Fäden führen.
Purtex ® WR – Fluorcarbonfreie, wasserabweisende Textilausrüstung
7

Abb. 4: Martindale-Scheuergerät
Bei allen getesteten Prüfgeweben
führte eine Ausrüstung mit Purtex
® WR zu einer Verbesserung
der Schleißzahl um einen Faktor
von 3 bis 4. Die Ursachen für
diese deutliche Verbesserung der
Scheuerfestigkeit lassen sich mittels
der Rasterelektronenmikroskopie
(REM) visualisieren. Abbildung
5 zeigt die REM-Aufnahme
eines Polyestermaterials, das mit
einer 20 %igen Purtex ® WR-
Emulsion ausgerüstet wurde.
Purtex® WR
Abb. 5: REM-Aufnahmen eines mit 20 %iger Purtex ® WR-Emulsion ausgerüsteten
Polyestermaterials. Linke Aufnahme: 500fache Vergrößerung; rechte Aufnahme:
2000fache Vergrößerung. Die Verklebung einzelner Fasern oder Faserbündel, die
eine signifikante Verbesserung der Scheuerfestigkeit des Textils zur Folge hat, ist
deutlich zu erkennen. Die Atmungsaktivität des ausgerüsteten Textils wird durch das
Finish nur minimal reduziert.
Neben einer Imprägnierung der einzelnen Faserstränge lassen
sich Anlagerungen von Polyurethanmaterial sowohl an Faserkreuzungspunkten
als auch innerhalb von Faserbündeln erkennen.
Diese „Verklebungen“ haben zur Folge, dass sich einzelne Fasern
schwieriger aus dem Verbund herauslösen lassen, was sich
makroskopisch in einem verbesserten Pillingverhalten und einer
verbesserten Abriebbeständigkeit äußert.
8 Purtex ® WR – Fluorcarbonfreie, wasserabweisende Textilausrüstung

Hydrophobie – Waschbeständigkeit und Lebensdauer nach mechanischer
Beanspruchung
Die Prüfung der wasserabweisenden Eigenschaften einer Textilprobe
erfolgt in der Praxis nach dem sogenannten Spraytest (ISO
4920, AATCC 22-2010). Dabei wird die Probe mit destilliertem
Wasser künstlich beregnet (Abbildung 6).
Abb. 6: Spraytest nach ISO 4920 / AATCC 22-2010
Der Abperleffekt des Wassers sowie Benetzungsgrad
der Oberfläche werden
anschließend visuell beurteilt und gemäß
eines Bewertungsmaßstabs mit Noten von
1 bis 5 bewertet, wobei die Note 5 das
bestmögliche Ergebnis darstellt. Je nach
Textil erreicht Purtex ® WR hierbei Abperlnoten
im Bereich von 2 bis 4 und Benetzungsnoten
im Bereich von 4 bis 5, die
aufgrund der guten Wasch- und Abrasionsbeständigkeit
über 20 Waschzyklen
stabil sind. Laut einer Greenpeace-Studie
ist Purtex ® WR damit aktuell die einzige
waschbeständige, fluorcarbonfreie DWR-
Ausrüstung [1] .
Fogging-Verhalten
Bei Purtex ® wurde im Hinblick auf mögliche
Anwendungen im Automobilinnenbereich
von Anfang an das Konzept
verfolgt, dass alle Additive entweder kovalent
in die Polymerkette eingebunden
oder im Falle des externen Emulgators
nach der Veredlung aus dem Textil entfernt werden. Zur Bewertung
des resultierenden Fogging-Verhaltens wurden Textilien mit
20 %iger Purtex-Emulsion veredelt und im Anschluss daran mittels
Headspace-GC/MS und Extraktions-GC/MS untersucht. Hierbei
waren auf dem ausgerüsteten Textil weder freie Isocyanate,
noch andere flüchtige organische Bestandteile detektierbar und
es wurde bestätigt, dass es sich bei Purtex ® WR um ein extrem
emissionsarmes System handelt.
Untersuchung in Bezug auf chemische Schadstoffe
Im Rahmen von Untersuchungen der Umweltorganisation Greenpeace
wurden alle kommerziell erhältlichen, fluorcarbonfreien
DWR-Ausrüstungen einer umfassenden Schadstoffprüfung unterzogen,
mit dem Ziel, das human- und ökotoxikologische Gefährdungspotential
der fluorcarbonfrei ausgerüsteten Textilien zu
bewerten. Neben dem Nachweis der Fluorfreiheit mittels energiedispersiver
Röntgenspekroskopie (EDX) wurden die Proben auf
Phthalate (Weichmacher), polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe,
Alkylphenole und Alkylphenolethoxylate (nichtionische
Tenside), Schwermetalle, halogenorganische Verbindungen, Organozinnverbindungen
(Katalysatoren) sowie allergisierende und
Purtex ® WR – Fluorcarbonfreie, wasserabweisende Textilausrüstung
9

krebserregende Dispersionsfarbstoffe hin analysiert. Im Hinblick
auf die ökologische und gesundheitliche Unbedenklichkeit erzielte
Purtex ® WR von allen getesteten Phobierungsmitteln die beste
Bewertung: „[…] Purtex ® und […] sind nachweislich fluorfrei und
liefern bei der Schadstoffanalyse keine auffälligen Ergebnisse.
Besonders die mit Purtex ® ausgerüstete Probe enthält keinerlei
Substanzen, die als kritisch oder bedenklich für den Menschen
eingestuft sind“ [1] .
Zusammenfassung
Purtex ® WR bietet als DWR-Ausrüstung Funktionalität und höchsten
Komfort, ohne eine Gefahr für Gesundheit und Umwelt darzustellen.
Die Emulsion ist vollkommen frei von jeglichen bedenkli-
Purtex® WR
chen Chemikalien. Purtex ® findet überall da Anwendung, wo es
auf Komfort, Funktionalität oder besondere Widerstandsfähigkeit
gegenüber Abrieb und Alterung ankommt: Outdoor- und Sportkleidung,
Arbeits- und Schutzkleidung, Heimtextilien und Textilien im
Gesundheitswesen.
Literatur
[1]
Masterarbeit, M. Schoettmer, 2013.
Ihre Ansprechpartner:
Dr. Björn Hellbach
Projektleiter Polyurethane
Tel.: 06201 - 80 32 40
Fax: 06201 - 88 30 63
bjoern.hellbach@
freudenberg.de
Dr. Birgit Severich
Purtex Business Manager
Tel.: 06201 - 80 25 24
Fax: 06201 - 88 25 24
birgit.severich@
freudenberg.de
10 Purtex ® WR – Fluorcarbonfreie, wasserabweisende Textilausrüstung

Erweiterte Simulationsmöglichkeiten bei FFD-CAE
Fluid-Struktur-
Interaktion FSI
Co-Simulation zur Berechnung von Strömungsproblemen mit
Fluid-Struktur-Interaktion
Gleich, ob zur Auslegung und Optimierung fluidtechnischer Komponenten,
zur Beantwortung prozesstechnischer Fragestellungen
oder zur Beschreibung komplexer Herstellungsverfahren: Numerische
Strömungssimulationen sind heute ein fest etabliertes und oftmals
unentbehrliches Hilfsmittel für einen effizienten Entwicklungsprozess.
Die permanente Weiterentwicklung der bestehenden
Simulationswerkzeuge hin zu multiphysikalischen „Alleskönnern“
gepaart mit kontinuierlich steigender Rechenleistung erlaubt es dabei,
immer komplexere technische Fragestellungen in immer kürzerer
Zeit zu lösen. Sie stellt damit eine wesentliche Triebfeder für
eine weitere Reduzierung von Entwicklungszeit und -kosten dar.
Bislang konnten Strömungsprobleme mit Fluid-Struktur-Interaktion
(FSI) bei FFD/CAE nur in Ausnahmefällen berechnet werden. So
besaßen die numerischen Werkzeuge zur Durchführung von FSI-
Berechnungen entweder noch nicht den erforderlichen Reifegrad,
oder sie ließen sich nicht in die bereits vorhandene Berechnungsarchitektur
integrieren. Mit der seit kurzem bestehenden Möglichkeit,
Strömungssimulationen in der Umgebung von Abaqus, unserem
„Arbeitspferd“, zur Lösung strukturmechanischer Fragestellungen,
Fluid-Struktur-Interaktion FSI 11

durchführen zu können, hat sich diese Situation nunmehr geändert.
Dies soll zum Anlass genommen werden, hier einen kurzen Überblick
über die Anwendung von „FSI“ zu geben und die FFD/CAE
diesbezüglich zur Verfügung stehenden Ressourcen vorzustellen.
Was ist FSI?
Sehr häufig wird bei der Berechnung von Durch- oder Umströmungsproblemen
davon ausgegangen, dass die Berandung, also
die Struktur, welche die Strömung führt, stationär d.h. starr und unbeweglich
ist. Dem liegt die Annahme zugrunde, dass die von der
Strömung übertragenen Druck- und Scherkräfte keine nennenswerte
Verformung in der Struktur hervorrufen. In Fällen, in denen die
strömungsführenden Strukturen aus steifen Werkstoffen wie z. B.
Stahl oder Kunststoff bestehen, ist diese Annahme häufig zulässig.
Erweiterte Simulationsmöglichkeiten bei FFD-CAE
Gleichzeitig existiert jedoch eine Vielzahl von Strömungsproblemen
in Natur und Technik, bei denen flexible bzw. bewegliche
Strukturen die Umrandung des Strömungsgebietes bilden. In diesen
Fällen sind die mit den Strömungskräften einhergehenden Verformungen
in der Struktur häufig nicht mehr vernachlässigbar und
es kommt zu einer Wechselwirkung zwischen der Strömung auf
der einen Seite und der angrenzenden Struktur auf der anderen.
Solche Problemfälle werden als Fluid-Struktur-Interaktionen (FSI)
bezeichnet. Ihre Berechnung muss neben der eigentlichen Strömung
auch die Antwort der Struktur und ggf. deren Rückwirkung
auf die Strömung einbeziehen.
12 Fluid-Struktur-Interaktion FSI
Gerade bei einer so breit aufgestellten Unternehmensgruppe wie
Freudenberg braucht man nach technischen Beispielen für Fluid-
Struktur-Interaktionen nicht lange zu suchen. Gleich, ob Motorlager,
Hydrobuchsen, hydraulische Achslenklager, Faltenbälge,
Pumpmembranen, Simmerringe, Elastomerventile, medizinische
Stimmprothesen etc.: Bauteile, bei denen flexible Elastomerstrukturen
umströmt werden oder mit fluidgefüllten Räumen interagieren,
finden sich zu Hauf.
Charakterisierung von FSI-Problemen
Ein wesentliches Merkmal zur Einordnung von Fluid-Struktur-Interaktionen,
ist der vorhandene Grad der Kopplung. Von schwacher
Kopplung spricht man, wenn nur eine geringe Rückwirkung
zwischen strukturmechanischem und fluiddynamischem Problem
besteht. Den Extremfall einer schwachen Kopplung stellt die unidirektionale
Kopplung dar. Als Beispiel hierfür kann die Umströ-

mung eines Tragflügels angeführt werden. Die durch die Strömung
hervorgerufene Druckverteilung um das Profil führt zu strukturmechanischen
Beanspruchungen im Flügel. Die damit verbundenen
Verformungen sind indes so gering, dass eine Rückwirkung auf die
Strömung in der Regel vernachlässigt werden kann. Die Lösung
unidirektionaler FSI-Probleme kann getrennt voneinander erfolgen,
indem die aus der Strömungssimulation berechnete Druckverteilung
einmalig als Randbedingung einer nachfolgenden strukturmechanischen
Berechnung dient. Insofern stellen unidirektionale
FSI-Probleme keine zusätzliche Herausforderung gegenüber der
Berechnung der beiden Einzelprobleme dar. Ganz anders sieht
dies im Falle einer starken oder auch bidirektionalen Kopplung
(vgl. Abb. 1) aus. Die Deformation der Struktur ist in diesen Fällen
bzgl. ihrer Rückwirkung auf die Strömung nicht mehr vernachlässigbar
und eine getrennte Betrachtungsweise der Teilprobleme damit
nicht mehr möglich.
Co-Simulation mit Abaqus
Mit der Einführung von
Abaqus/CFD im Jahre 2010
war es erstmals möglich, Strömungssimulationen
in der
Umgebung von Abaqus
durchzuführen. Da es sich bei
Abaqus/CFD um eine vollständige
Neuentwicklung handelt,
ist der Funktionsumfang im
Vergleich zu unserem zur Strömungssimulation
eingesetzten Hauptwerkzeug, Ansys-CFX, derzeit
stellenweise noch eingeschränkt. So ist der Einsatz von Abaqus/
CFD aktuell auf inkompressible Strömungen beschränkt. Auch hinsichtlich
der verfügbaren Modelle, z. B. zur Turbulenzbeschreibung,
oder bei der Vorgabe von Randbedingungen besteht noch an der
einen oder anderen Stelle Weiterentwicklungspotential. Seitens des
Softwareherstellers wird hieran jedoch mit Nachdruck gearbeitet.
Abb1: Schematische Darstellung eines FSI-Problems mit bidirektionaler
Kopplung
Über eine Kopplungsschnittstelle zu Abaqus/Standard bzw.
Abaqus/Explizit, den beiden strukturmechanischen Lösern, lassen
sich mit Abaqus/CFD bereits heute komplexe FSI-Probleme berechnen.
Dieser als Co-Simulation bezeichnete partitionierte Ansatz
besitzt für uns den entscheidenden Vorteil, dass er sich nahtlos in
den vorhandenen „Workflow“ von FFD/CAE integrieren lässt. So
können beispielsweise unsere eigenen Materialmodelle zur mechanischen
Beschreibung der bei Freudenberg eingesetzten Elastomere
in vollem Umfang weiter genutzt werden. Weiterhin ist durch die
vorhandene programminterne Koppelungsschnittstelle keine zusätzliche
(kostenplichtige) Kopplungssoftware erforderlich.
Berechnungsbeispiel Motorlager
Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurde zunächst das in
Abb. 2 dargestellte vereinfachte achsensymmetrische Motorlager
betrachtet. Statt des üblicherweise verwendeten umlaufenden
Ringkanals ist der Fluidraum unter der Tragfeder hier durch eine
Bodenplatte mit zentraler Lochblende abgeschlossen.
Fluid-Struktur-Interaktion FSI 13

Abb. 2: Berechnungsmodell eines vereinfachten Motorlagers
Erweiterte Simulationsmöglichkeiten bei FFD-CAE
Simuliert wurde das Verhalten des Motorlagers in einem Frequenzbereich
zwischen 5 und 150 Hz bei einer konstanten Anregungsamplitude
von 1 mm. In Abb. 3 ist für zwei unterschiedliche Frequenzen
die verformte Tragfeder im oberen (OT) und unteren Totpunkt (UT)
sowie der Frequenzgang (dynamische Steifigkeit und Phasenwinkel)
des Motorlagers dargestellt. Die Unterschiede im Verformungsverhalten
der Tragfeder bei 5 und 100 Hz sind bei überhöhter Darstellung
klar erkennbar. Deutlich geht aus der Abbildung das Blähfederverhal-
Abb. 3: Simulationsergebnisse (Verformungen der Tragfeder 5fach überhöht dargestellt)
14 Fluid-Struktur-Interaktion FSI

ten der Tragfeder bei 100 Hz hervor. Der damit verbundene Sprung
in der dynamischen Steifigkeit und der Verlauf des Phasenwinkels
liegen in einem für Motorlager typischen Bereich. Das Ergebnis der
Machbarkeitsstudie zeigt, dass sich die hier beschriebene Vorgehensweise
prinzipiell zur Berechnung von Motorlagern eignet.
Berechnungsbeispiel Elastomermembran
Als weiteres Beispiel einer Fluid-Struktur-Kopplung sei hier eine
wasserdurchströmte Elastomermembran betrachtet. Abb. 4 zeigt
den Übergang von der Ruhelage (links) hin zum ausgelenkten Zustand
(rechts). Farblich dargestellt sind die Geschwindigkeitsvektoren.
Die maximale Strömungsgeschwindigkeit wird im Bereich der
zurückfedernden Lamellen erreicht. Als zusätzlicher Strömungswiderstand
sorgen die Lamellen für einen angepassten Druck-Volumenstrom-Zusammenhang
und beeinflussen auf diese Weise die
Auslenkung der Elastomermembran.
Abb. 4: Durchströmte Elastomermembran. Links Ruhezustand, rechts ausgelenkter Zustand
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass es mit der beschriebenen
Berechnungsmethode erstmals innerhalb der FFD/CAE
möglich ist, auch komplexe Strömungsprobleme mit Fluid-Struktur-
Interaktion zu behandeln. Die hier dargestellten Beispiele stehen
dabei exemplarisch für eine große Vielzahl von technischen Fragestellungen
im Freudenberg-Konzern, bei denen der Einsatz von
Co-Simulationen zur Berechnung der Fluid-Struktur-Kopplung wertvolle
Erkenntnisse im Entwicklungsprozess liefern kann und damit
zu einer Verkürzung von Entwicklungszeit und -kosten beiträgt.
Ihr Ansprechpartner:
Dr. Patrick Martini
CAE
Tel.: 06201 - 80 70 69
Fax: 06201 - 88 30 84
patrick.martini@
freudenberg.de
Fluid-Struktur-Interaktion FSI 15

Statistische Versuchsmethodik
„Vergleich unterschiedlicher
Optimierungsmethoden“
Als Entwickler stehen wir häufig vor Optimierungsproblemen. Mit
Hilfe von Experimenten versuchen wir einen Prozess hinsichtlich verschiedener
Eigenschaften zu optimieren. Dabei können wir an einigen
Stellschrauben drehen (Faktoren) wie z. B. Druck, Temperatur
oder der Konzentration eines Additivs. Anschließend messen wir die
Eigenschaften des Produkts, das unser Prozess liefert (Zielgrößen).
Das können beispielsweise die Zugfestigkeit eines Vliesstoffes oder
die Härte eines Elastomerbauteils sein. Zur Optimierung der Zielgrößen
können wir dabei auf unterschiedliche Arten und Weisen vorgehen.
In diesem Artikel möchten wir drei gängige Verfahren miteinander
vergleichen:
16 Statistische Versuchsmethodik

1. One Factor at a Time (OFAT) ...
… ist eine weit verbreitete Methode,
bei der nacheinander alle
Faktoren einzeln variiert werden,
während die anderen konstant
gehalten werden (Detaillierte Beschreibung
z. B. „Taschenbuch
Versuchsplanung“ – Kleppmann).
Abb. 1: Versuchsanordnung OFAT Methode
2. Zentral zusammengesetzter Versuchsplan
(Central Composite Design)
...
…ist ein Versuchsplan, bei dem
alle Faktoren gleichzeitig variiert
werden und anschließend ein
Prozessmodell entwickelt werden
kann, das zur Optimierung genutzt
wird (Detaillierte Beschreibung
z. B. „Taschenbuch Versuchsplanung“
– Kleppmann).
Abb. 2: Versuchsanordnung CCD Methode
Abb. 3: Versuchsanordnung Simplex Methode
3. Downhill-Simplexoptimierung ...
... ist ein Vorgehen, bei dem
ausgehend von einem Simplex
(im zweidimensionalen Raum
entspricht das einem Dreieck)
im Raum der Faktoren durch
Spiegelung des schlechtesten
Versuchspunktes schrittweise versucht
wird, sich dem Optimum
zu nähern (Detaillierte Beschreibung
z. B. http://de.wikipedia.
org/wiki/Downhill-Simplex-Verfahren).
Der in diesem Artikel verwendete Algorithmus kann als Excel Addin
von der Seite http://digilander.libero.it/foxes/SoftwareDownload.htm
als „Optimiz_tool.zip“ runtergeladen werden.
Statistische Versuchsmethodik 17

Um die Effektivität der einzelnen Verfahren
zu bewerten, vergleichen wir
den Aufwand n (d.h. die Anzahl der Experimente),
die Differenz d 1
zwischen berechnetem und
tatsächlichem Optimum
und den Abstand d 2
zwischen berechneter
optimaler Faktorenkombination und tatsächlicher
optimaler Faktorenkombination
anhand dreier unterschiedlicher
praxisrelevanter Szenarien.
Statistische Versuchsmethodik
Abb. 4: Skizze zur Erklärung von d 1
und d 2
Die Szenarien werden mit Hilfe analytischer Funktionen simuliert,
die das „Experiment“ beschreiben. Nur durch eine Simulation lassen
sich die Verfahren objektiv bewerten, da nur in diesem Fall
das tatsächliche Optimum bekannt ist.
Der Einfachheit halber gehen wir von zwei Faktoren und einer
Zielgröße aus. Mehrere Zielgrößen lassen sich gleichzeitig dadurch
optimieren, dass man eine Bewertungsfunktion konstruiert,
die einer Kombination der Zielgrößen einen Wert zuordnet.
Szenario 1 (lokales Optimum)
Abb. 5: Funktion lokales
Optimum
18 Statistische Versuchsmethodik

Szenario 2 (Optimum am Rand)
Abb. 6: Funktion Optimum am Rand
Szenario 3 (Wechselwirkung)
Abb. 7: Funktion Wechselwirkung
Die Suche des Optimums beschränken wir auf einen Bereich von
.
Das OFAT Verfahren und das Simplexverfahren haben einige Freiheitsgrade.
Beim OFAT Verfahren können Anzahl der Stufen pro
Statistische Versuchsmethodik 19

Faktor und die Reihenfolge der Faktoren variiert werden. Beim
Simplexverfahren kann das Startsimplex völlig frei gewählt werden.
In unserem Fall bedeutet das, dass wir drei Punkte frei wählen
können. Um dem Rechnung zu tragen, werden wir das OFAT
Verfahren mit unterschiedlicher Anzahl von Faktorstufen durchführen.
Beim Simplexverfahren starten wir jeweils in der Mitte mit den
Punkten (0|0), (0|0,1) und (0,1|0). Den Simplexalgorithmus betrachten
wir als abgeschlossen, wenn die Differenz zum Optimum
< 0,1 ist. Außerdem betrachten wir die Ergebnisse des Simplexalgorithmus
nach 9 Versuchen (Anzahl Versuche des Versuchsplans)
und nach 18 Versuchen (doppelte Anzahl Versuche des Versuchsplans).
Der zentral zusammengesetzte Versuchsplan hat für zwei
Faktoren neun Versuche.
Die Ergebnisse lassen sich wie folgt tabellarisch darstellen:
Verfahren Szenario Anzahl Stufen Reihenfolge Differenz zw.
Optima d1
Abstand zu
opt. Stelle d2
OFAT 1 3 x1x2 0,10 1,41 5
OFAT 1 3 x2x1 0,10 1,41 5
OFAT 1 5 x1x2 0,10 1,41 9
OFAT 1 5 x2x1 0,10 1,41 9
OFAT 1 9 x1x2 0,01 0,35 17
OFAT 1 9 x2x1 0,01 0,35 17
OFAT 2 3 x1x2 0,00 0,00 5
OFAT 2 3 x2x1 0,00 0,00 5
OFAT 2 5 x1x2 0,00 0,00 9
OFAT 2 5 x2x1 0,00 0,00 9
OFAT 2 9 x1x2 0,00 0,00 17
OFAT 2 9 x2x1 0,00 0,00 17
OFAT 3 3 x1x2 1,50 8,49 5
OFAT 3 3 x2x1 0,00 0,00 5
OFAT 3 5 x1x2 1,50 8,49 9
OFAT 3 5 x2x1 0,00 0,00 9
OFAT 3 9 x1x2 1,50 8,49 17
OFAT 3 9 x2x1 0,00 0,00 17
Simplex 1 0,09 0,87 23
Simplex 2 0,02 0,10 51
Simplex 3 0,00 0,00 40
Simplex 1 0,25 1,37 9
Simplex 2 0,82 4,20 9
Simplex 3 2,29 4,14 9
Simplex 1 0,19 1,18 18
Simplex 2 0,78 3,98 18
Simplex 3 2,09 3,50 18
CCD 1 5 0,01 0,20 9
CCD 2 5 0,00 0,00 9
CCD 3 5 0,00 0,00 9
Anzahl
Versuche n
Zum besseren Verständnis: Die in der Tabelle rot gekennzeichneten
Simplexversuche werden in den beiden folgenden Graphen
als rote Quadrate dargestellt. Im linken Graph ist die Spalte d 1
dargestellt über der Spalte „Anzahl Versuche n“, im rechten Graph
analog die Spalte d 2
über der „Anzahl der Versuche n“.
Szenario 1 (lokales Optimum)
Es zeigt sich deutlich, dass die CCD Methode mit vergleichsweise
geringem Aufwand die besten Ergebnisse liefert. OFAT funktioniert
in diesem Szenario, benötigt für vergleichbare Ergebnisse aber
etwa doppelt so viele Versuche. Noch höher ist der Aufwand mit
der Simplex Methode.
20 Statistische Versuchsmethodik

Abb. 8: Vergleich der Optimierungsmethoden bzgl. Szenario 1 (lokales Optimum)
Szenario 2 (Optimum am Rand)
Abb. 9: Vergleich der Optimierungsmethoden bzgl. Szenario 3 (Wechselwirkung)
Mit der OFAT Methode werden mit dem geringsten Aufwand die besten
Ergebnisse erzielt. Dies ist der Grund dafür, dass die OFAT Methode
sehr beliebt ist. Die CCD Methode liefert mit vergleichsweise
geringem Aufwand ebenfalls sehr gute Ergebnisse. Mit dem Simplex
Verfahren benötigt man etwa fünfmal mehr Versuche, um zu einem
vergleichbar guten Ergebnis zu gelangen als mit der CCD Methode.
Szenario 3 (Wechselwirkung)
Abb. 10: Vergleich der Optimierungsmethoden bzgl. Szenario 3 (Wechselwirkung)
Beim Vorhandensein einer Wechselwirkung kann die OFAT Methode
scheitern. Hier hängt das Finden des Optimums von der Reihenfolge,
in der die Faktoren variiert werden ab. Auch in diesem Fall
benötigt die Simplexmethode ein Vielfaches an Versuchen gegenüber
der CCD Methode, um eine gute Einstellung der Faktoren zu finden.
Insgesamt zeigt sich, dass sich sowohl mit dem CCD- als auch mit
dem Simplexverfahren zuverlässig die Optima finden lassen. Das
Simplexverfahren benötigt dabei ein Vielfaches an Versuchen gegenüber
dem CCD Verfahren. Das OFAT Verfahren scheidet für die Praxis
aus, wenn Wechselwirkungen nicht ausgeschlossen werden können.
Statistische Versuchsmethodik 21

Das Simplexverfahren hat gegenüber den anderen beiden Verfahren
den Vorteil, dass der Versuchsraum nicht a priori beschränkt
werden muss. Das CCD Verfahren hat den Vorteil, dass nach der
Realsierung der Versuche ein Modell generiert werden kann, welches
ein wirkliches Prozessverständnis liefert. Mit diesem Prozessverständnis
können auch andere Fragestellungen als die bloße
Optimierung beantwortet werden.
Beim folgenden Aufwandsvergleich wurde für OFAT eine Variation
auf 5 Stufen angenommen und beim Simplexverfahren der mittlere
Aufwand aus den drei in diesem Artikel durchgeführten Szenarien
als Grundlage genommen.
Statistische Versuchsmethodik
Bei steigenden Faktorenzahlen ist damit zu
rechnen, dass das Simplexverfahren linear
im Aufwand steigt, da lediglich der Aufwand
für das Startsimplex (n+1 Versuche) steigt.
Ab etwa 7 Faktoren dürfte das Simplexverfahren
mit weniger Aufwand verbunden sein
als das CCD Verfahren. Auch die OFAT-Methode
steigt nur linear im Aufwand mit steigender
Anzahl Versuche, was ein weiterer
Grund für die Beliebtheit der Methode ist. Allerdings
steigt natürlich mit wachsender Zahl
Abb.11: Aufwandsvergleich der Optimierungsmethoden
von Faktoren auch die Wahrscheinlichkeit für
das Auftreten von Wechselwirkungen, so dass die OFAT-Methode
keine befriedigenden Ergebnisse mehr liefern kann.
Auf den Punkt gebracht:
Können Wechselwirkungen nicht ausgeschlossen werden, dann
ist OFAT nicht zielführend
Wenn die Anzahl der Faktoren < 7 und sinnvolle Grenzen bekannt
sind, dann ist ein Statistischer Versuchsplan die beste Wahl
Simplex ist sinnvoll, wenn die Faktoren nicht eingegrenzt werden
können
Gerne stehen wir Ihnen bei Ihren Optimierungsaufgaben beratend
zur Seite, um mit Ihnen das für Ihren Fall geeignetste Optimierungsverfahren
auszuwählen.
Ihr Ansprechpartner:
Karsten May
Angewandte Physik
Tel: 06201 - 80 34 39
Fax: 06201 - 88 30 63
karsten.may@freudenberg.de
22 Statistische Versuchsmethodik

MULLINS oder PAYNE?
Zwei „starke“ Effekte
der Gummielastizität
In der Kautschukfachwelt werden oft die Begriffe Mullins und
Payne Effekt verwendet. Nicht immer sind für den Anwender die
Effekte klar, die sich dahinter verstecken. Im folgenden Artikel versuchen
wir Unterschiede und Gemeinsamkeiten und ihre Wirkung
auf die Eigenschaften unserer Vulkanisate darzustellen.
Sowohl der MULLINS- als auch der PAYNE-Effekt beschreiben
Phänomene, die Veränderungen in den Eigenschaften eines Elastomerbauteils
in Abhängigkeit von der aufgebrachten Beanspruchung
zur Folge haben. Führt man mit einer Gummiprobe einen
Zugversuch durch, so zeigt das Material bei hohen Dehnungen
und hohen Füllungsgraden eine zunehmende Nichtlinearität.
Wird ein Bauteil mehrfach bis zu hohen Dehnungen belastet, so
liegen alle nachfolgenden Spannungs-Dehnungs-Kurven deutlich
unterhalb der ersten Kurve. Wiederholt man die Be- und Entlastungszyklen
mit jeweils ansteigender Dehnung, so mündet die Belastungskurve
nach Überschreiten der Dehnung des vorangegangenen
Belastungszyklus in den Kurvenverlauf der Erstdehnung ein.
Dieser Effekt der Spannungserweichung wird als MULLINS-Effekt
bezeichnet. Die Steigung der „erweichten“ Spannungs-Dehnungs-
Kurven ist bei kleinen Dehnungen zunächst kleiner, dann aber
größer als die Steigung der „jungfräulichen“ Kurve. Die Steifigkeit
MULLINS oder PAYNE? 23

eines Körpers ist durch die Sekantensteifigkeit DF/Ds zwischen
zwei Messpunkten gegeben. Daher ergibt sich je nachdem, ob
man im steilen oder flachen Bereich der „erweichten“ Spannungs-
Dehnungs-Kurve misst, eine höhere oder niedrigere Steifigkeit
gegenüber der „jungfräulichen“ Kurve (Mullins Paradoxon). Ursachen
für den MULLINS-Effekt sind reversible als auch irreversible
Veränderungen in der Polymer-Füllstoff-Matrix und der Vernetzungsstruktur,
die durch die eingebrachte Last induziert werden:
MULLINS oder PAYNE?
Reißen von kurzen Netzbögen (irreversibel)
Brechen mechanisch instabiler Vernetzungsstellen (irreversibel)
Verschiebung von Knotenpunkten des Netzwerkes durch kurze,
stark gespannte Netzbögen, die nicht reißen
Gleiten von Verhakungen entlang der Kettenenden bzw.
zwischen Vernetzungsstellen
Diffusion von adsorbierten Polymermolekülen entlang der
Rußoberfläche
Desorption adsorbierter Kettenabschnitte von der Füllstoffoberfläche
und Readsorption im spannungsarmen Zustand
Zusammenbruch lokal vorhandener Agglomerate,
Verschiebung oder Orientierung von Füllstoffpartikeln in Verstreckrichtung
Abb. 1: Prinzip-Diagramm bei ausgeprägtem Mullins-Effekt; die gestrichelte
Linie stellt einen gedachten Zugversuch mit jungfräulichem Material dar
24 MULLINS oder PAYNE?

Der MULLINS-Effekt tritt bei hochgefüllten Vulkanisaten und bei
Kautschuken mit Dehnungskristallisation auf. Die Kristallite verhalten
sich hier wie Füllstoffpartikel (Selbstverstärkung). Die reversiblen
Konformationsänderungen des Netzwerkes ermöglichen eine
Erholung vom spannungserweichten Zustand, der jedoch nur sehr
langsam erfolgt.
Bei den Bauteilprüfungen muss daher unbedingt darauf geachtet
werden, dass zur Ermittlung der Federsteifigkeit in der Prüfvorschrift
mehrere Vorbelastungszyklen definiert werden. Damit reproduzierbare
Ergebnisse erhalten werden, muss die Vorgeschichte
der Proben vor der eigentlichen Messung definiert und gleich
sein. Ein weiteres Problem sind die zu messenden kleinen Wege
bei gleichzeitig hohen Kräften bei der Kennlinienaufnahme von
Buchsen. Hier geht die Steifigkeit des Messaufnehmers mit in die
Messung ein. Die Nachgiebigkeiten addieren sich und müssen
rausgerechnet werden. Besser ist die direkte Messung des Weges
durch z. B. optische Wegmesser.
Während der MULLINS-Effekt bei statischen Prüfungen mit hohen
Verformungsamplituden auftritt, zeigen sich bei dynamischen Prüfungen
mit kleinen Verformungen Füllstoffeffekte, die von PAYNE
untersucht wurden.
Abb. 2: Beide Abbildungen zeigen den Mullinseffekt, konzentrationsabhängig für Füllstoffe in einer EPDM-Mischung. Deutlich Zeigt sich der unterschied
zwischen einem hochverstärkenden Füllstoff (N121) und einem „toten Hund“ (Kreide)
Die Steifigkeit bzw. der Modul fällt bei einem dynamischen Experiment
mit zunehmender Amplitude sehr stark ab. Der PAYNE-Effekt ist
definiert als Differenz des komplexen Moduls bei kleinen und großen
Deformationsamplituden. Mit sinkendem Füllungsgrad des Elastomers
verschwindet dieser Amplitudeneffekt, um bei ungefüllten Materialien
wieder in lineares Verhalten überzugehen. Beim PAYNE-Effekt handelt
es sich also auch um eine materialbedingte Nichtlinearität. Nach
PAYNE setzt sich der gesamte Verformungswiderstand bei dynamischer
Beanspruchung aus vier Einflüssen zusammen:
MULLINS oder PAYNE? 25

Modul des (ungefüllten) Kautschuknetzwerkes: amplitudenunabhängiger
Beitrag der vernetzten Gummimatrix zur Steifigkeit
hydrodynamischer Effekt der Füllstoffteilchen: die inelastischen
Füllstoffteilchen nehmen nicht an der Dehnung teil und bewirken
eine höhere intrinsische Polymerdehnung als die aufgebrachte
makroskopische Dehnung. Dieser Effekt ist abhängig vom Volumenfüllgrad
und unabhängig von der Amplitude.
Füllstoff/Matrix-Wechselwirkungen: Teile des Gummis werden
in der Füllstoffstruktur immobilisiert. Diese Immobilisierung trägt
ebenfalls amplitudenunabhängig zur Steifigkeit bei.
MULLINS oder PAYNE?
Füllstoff/Füllstoff-Wechselwirkungen: Aktive Ruße oder Kieselsäuren
können innerhalb der Polymermatrix ein Füllstoff/Füllstoff-
Netzwerk bilden, das kleinen Amplituden einen großen
Widerstand entgegensetzt. Wird die Amplitude zu groß, bricht
dieses Netzwerk zusammen und als Folge nimmt der Modul
drastisch ab. Bei großen Verformungen verschwindet der Beitrag
des Füllstoff/Füllstoff-Netzwerkes zum komplexen Modul praktisch
vollständig. Der Abfall des Moduls ist nicht linear. Diese
Nichtlinearität ist begründet durch Hystereseverluste, die beim
Abbau des Füllstoffnetzwerkes auftreten sowie durch die Freisetzung
von im Füllstoffnetzwerk eingeschlossenem Polymer,
das dann wieder an der Dehnung teilnehmen kann.
Beim PAYNE-Effekt lässt sich ähnlich wie beim MULLINS-Effekt eine
dehnungsabhängige Adsorption/Desorption von Kettenabschnitten
des Polymers am Füllstoff diskutieren. Der Verlauf der ersten
PAYNE-Kurve, die an einem jungfräulichen Prüfkörper gemessen
wird, unterscheidet sich von den folgenden Messungen, da das
zerstörte Füllstoffnetzwerk erst nach einiger Zeit wieder aufgebaut
ist. Bei einer Wiederholungsmessung nach nur kurzer Erholungszeit
ist der PAYNE-Effekt im Vergleich zur ersten Messung deutlich
reduziert.
Gemeinsamkeiten zwischen PAYNE- und MULLINS-Effekt sind vergleichbare
Relaxationsmechanismen bei zunehmender mechanischer
Belastung wie z. B. das Aufbrechen von Füllstoff-Agglomeraten
oder Desorption und Readsorption von Kettensegmenten, die
26 MULLINS oder PAYNE?

am Füllstoff adsorbiert sind. Beide Effekte sind von der Dehnungshistorie
abhängig. Die PAYNE-Kurve mündet wie beim MULLINS-
Effekt in die jungfräuliche Kurve, wenn die vorher angelegte maximale
Dehnung überschritten wird.
Im Unterschied zum MULLINS-Effekt, bei dem reversible Füllstoff-Effekte
und irreversible Matrixeffekte auftreten, ist der ausschließlich auf
Füllstoffeffekten beruhende PAYNE-Effekt vollständig reversibel. Die
Reversibilität beim PAYNE-Effekt ist im Gegensatz zum MULLINS-Effekt
mit Energiegewinn verbunden (Füllstoff-Wechselwirkungen). Daher
kann das Füllstoffnetzwerk bei entsprechend niedriger Viskosität
der Polymermatrix relativ schnell wieder aufgebaut werden, je nach
Viskosität und Vorverformung in Zeiträumen von Stunden bis Tagen.
Abb. 3: Prinzipielle Darstellung der Füllstoffverstärkung:Mit zunehmender
Scherungsamplitude nimmt der Payne Effekt ab
Abb. 4: Unterschiedliche stark ausgeprägte Payne Effekte im Gummi
durch unterschiedlich verstärkende Ruße. Bei anschließender Zweitmessung
zeigt sich der Effekt deutlich geringer, das Füllstoffnetzwerk ist geschädigt.
Weitere Unterschiede zwischen beiden Effekten sind:
Die Art der zugrunde liegenden Prüfung: der MULLINS-Effekt misst
das Erweichen von Gummi bei quasistatischer Belastung mit großen
Spannungs- und Dehnungsamplituden, beim PAYNE-Effekt
wird in dynamischen Messungen ausgehend von kleinen Dehnungsamplituden
der Modulabfall gemessen.
Der MULLINS-Effekt tritt im Gegensatz zum PAYNE-Effekt auch bei
ungefüllten Systemen auf, allerdings weniger stark ausgeprägt
als bei füllstoffhaltigen Systemen. Polymere, die zur Dehnungskristallisation
neigen, zeigen einen ausgeprägten MULLINS-Effekt,
da die Kristallite sich hier ähnlich wie Füllstoffpartikel verhalten.
MULLINS oder PAYNE? 27

Bei Bauteilprüfungen ist unbedingt darauf zu achten, dass die Bauteile
die gleiche Vorgeschichte haben (mechanische Vorbelastung,
identische Lagerzeiten und Lagerbedingungen, vor allem Lagertemperatur).
Das Bauteil kann einmal oder mehrfach mit großen Verformungsamplituden
beansprucht werden, um einen definierten Zustand
einzustellen. Unterschiedliche Vordehnungen lassen keine reproduzierbaren
Messungen zu. Insbesondere wenn der PAYNE-Effekt mehrfach
direkt hintereinander gemessen wird, unterscheiden sich die ersten
beiden Messungen (der PAYNE-Effekt ist bei der ersten Messung
größer als bei der folgenden), während weitere Folgemessungen sich
kaum noch unterscheiden (sofern die Lagerung zwischen den Messungen
gleich bleibt). Zur Gewährleistung der Reproduzierbarkeit ist
auf eine gleichmäßige Dispersion der Füllstoffpartikel in der Gummimischung
zu achten, da sonst die füllstoffabhängigen Beiträge zu
MULLINS oder PAYNE?
den Steifigkeiten, bei Bauteilen, die aus der selben Mischung hergestellt
wurden, unterschiedlich ausfallen können. Die Reproduzierbarkeit
der Messung des PAYNE-Effekts kann durch eine höhere Zahl von
Messzyklen verbessert werden. Ebenso liefern Messungen in reiner
Scherung exaktere und damit auch reproduzierbarere Messergebnisse
als Zug-Dehnungs-Messungen (bei Zug-Dehnung kommt es zu
tonnenförmigen, ungeregelten Ausbauchungen der Probekörper, die
in reiner Scherung nicht auftreten).
Ihr Ansprechpartner:
Rainer Kreiselmaier
Physikalische Prüfungen
Tel: 06201 - 80 46 45
Fax: 06201 - 88 51 91
rainer.kreiselmaier@
freudenberg.de
28 MULLINS oder PAYNE?

Chemietechnikum - Partner für Entwicklung, Upscaling und
Produktion
Das Chemietechnikum stellt sich in seiner Hauptaufgabe der Herausforderung,
Entwicklungen vom Labor in die Produktionsreife
zu führen.
Themen zum Upscaling kommen hierbei sowohl von den FFD-Entwicklungsabteilungen
als Ergebnis erfolgreicher Projektarbeit mit
den Geschäftsbereichen Freudenbergs, mit externen Kunden oder
aber direkt als Lohnfertigungsanfrage.
Chemietechnikum
Produktion
Mit unserem umfangreichen Maschinenangebot
vom Kleinmaßstab weniger kg bis zu Produktionsgrößen
von bis zu einer Tonne sind wir
in der Lage, Bedarfsmengen bereit zu stellen,
welche Großanbieter am Markt strukturell häufig
nicht anbieten können.
Wir sehen unsere Stärken in der Herstellung von
Wässrigen Mikroemulsionen
Dispersionen aller Art
Lösungsmittelhaltigen Zubereitungen
Chemietechnikum 29

Anwendungsbeispiele
Fadengleitmittel, Textilbindemittel, Haftmittel, Trennmittel, funktionale
Textilimprägnierungen und Beschichtungsmittel, Montagehilfsmittel
für Gummiteile wie Dichtungen oder Elastomerlager im
Maschinenbau. Vormischung verschiedener Rohstoffe zum Masterbatch
(Flüssigkeiten, Pulver, Granulat).
Nutzen für den Kunden
Individuelle Produktformulierungen können in der gewünschten Bedarfsmenge
hergestellt werden.
Wahrung des Firmen Know-hows
Entwicklungsunterstützung bei chemischen und technischen Aufgabenstellungen.
Entlastung bei Mischvorgängen mit brennbaren Stoffen.
Chemietechnikum
Erweiterte Dienstleistungen
Vermahlung von Kunststoffen
Das Chemietechnikum ist Ansprechpartner für die Vermahlungen
von Harzen, Kunststoffen und Elastomeren aller Art im Labormaßstab.
Erstellung, Aktualisierung oder Umschreibung von Sicherheitsdatenblättern
nach CLP
Geschulte Mitarbeiter erstellen Sicherheitsdatenblätter nach der
neuen CLP-Verordnung („Classification, Labelling and Packaging“,
(EG) Nr. 1272/2008) die am 20. Januar 2009 in den EU-Staaten
in Kraft getreten ist, in 15 verschieden Sprachen. Dies betrifft die
Neuerstellung von Sicherheitsdatenblättern auf Basis vorgelegter
Rezepte, wie auch das Umgestalten von Sicherheitsdatenblättern
mit eigenen Firmenlogos. Fehlende Stoffdaten für die Erstellung
werden recherchiert. Damit ist sichergestellt, dass Einstufungen
von Stoffgemischen auf dem aktuellen Stand des Gesetzgebers
sind.
Nutzen für den Kunden
Vertrauliche Behandlung der Produktrezepte bei der Erstellung der
Sicherheitsdatenblätter. Kontinuierliche Überwachung des Legal
Status in Bezug auf Einstufung und internationales Transportrecht.
Ihre Ansprechpartner:
Achim Gruber
Chemietechnikum
Tel: 06201 - 80 44 64
Fax: 06201 - 88 35 05
achim.gruber@freudenberg.de
David Peter
Chemietechnikum
Tel: 06201 - 80 68 19
Fax: 06201 - 88 35 05
david.peter@freudenberg.de
30 Chemietechnikum

Warum Autoreifen haften – und warum Gummidichtungen
gleiten können
Abb. 1: EU-Label für Autoreifen
Seit November 2012 gilt in der
EU eine Kennzeichnungspflicht
für alle Autoreifen, die nach dem
30. Juni 2012 produziert wurden.
Ähnlich wie bei Kühlschränken
oder Waschmaschinen
müssen jetzt der Rollwiderstand,
die Nasshaftung und das Rollgeräusch
der Reifen in einem Label
ausgewiesen werden (Abb. 1).
Dr. Michael Ballhorn
Senior Scientist: Haften und
Trennen
Tel.: 06201 - 80 35 00
Fax: 06201 - 88 35 00
michael.ballhorn@
freudenberg.de
Neues von den Senior Scientists
Das Kriterium Rollwiderstand informiert über den Einfluss des Reifens
auf den Kraftstoffverbrauch. Reifen der Klasse A können den
Verbrauch gegenüber Klasse G bis 7,5 Prozent senken. Das macht
bei einem Verbrauch von 7,5 Liter auf 100 Kilometer immerhin
einen halben Liter aus.
Die Nasshaftung sagt etwas über die Fahrsicherheit aus: sie bewertet
den Bremsweg, den ein Reifen auf nasser Fahrbahn bis
zum Stillstand benötigt. Die Bremswegdifferenz zwischen einem
Reifen der Klasse A und einem Reifen der Klasse F beträgt etwa
18 Meter.
Abb. 2: Prüfstand zur Bestimmung
der Reibung von Reifen
Das Rollgeräusch gibt die Lautstärke beim Vorbeifahren an. Durch
dieses Label soll in der EU der Spritverbrauch und der Verkehrslärm
gesenkt werden [1].
Kann der Käufer jetzt also einfach einen Reifen aussuchen, der in allen
drei Kategorien top ist?
Leider nein: Nicht nur in der Formel 1 entpuppen sich die Reifen
als die große Unbekannte. Haftung, Kraftstoffverbrauch und Rollgeräusch
werden durch die Lauffläche eines Reifens beeinflusst.
Die Lauffläche besteht aus Gummi und Gummi ist bekanntlich ein
Material mit komplexen Eigenschaften. Wie gut ein Autoreifen auf
der Straßendecke haftet, hängt von unterschiedlichen Faktoren
ab. Diese Faktoren wirken zudem in verschiedenen Größenordnungen:
von der molekularen Ebene bis hin zur Verformung des
gesamten Reifens. Das macht eine Berechnung oder eine Vorhersage
bisher nicht möglich.
Neues von den Senior Scientists 31

Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben die Reibung
von Gummireifen auf Straßenasphalt untersucht. Die Messergebnisse
legen nahe, dass je nach Geschwindigkeit unterschiedliche
Aspekte für die Reifenhaftung eine Rolle spielen. [Literatur 2]
Unterhalb einer Geschwindigkeit von einem Zentimeter pro Sekunde
(0,0036 km/h) wird die Reifenhaftung anscheinend vorrangig
durch die sogenannte wahre Kontaktfläche bestimmt (Abb. 3).
Die wahre Kontaktfläche zwischen Reifen und Asphalt ist deutlich
niedriger als die geometrisch abgedeckte Fläche – typischerweise
liegt sie bei nur etwa 1 Prozent. Der raue Asphalt weist über
verschiedene Größenordnungen hinweg kleine Erhöhungen und
Spitzen auf, auf denen der Reifen aufliegt. Erst auf der kleinsten,
mikroskopischen Ebene kommt es zum direkten, physikalischen
Abb. 3: Kontaktfläche in mehrfacher
Vergrößerung
Neues von den Senior Scientists
Kontakt. Die Jülicher Forscher gehen davon aus, dass sich an den
Berührungsstellen eine Art Schmierfilm ausbildet. Diese Zwischenschicht
bestimmt maßgeblich die Gummireibung bei niedrigen Geschwindigkeiten.
Bei schnelleren und damit für Autofahrer relevanten Geschwindigkeiten
ist offensichtlich eher eine Materialeigenschaft des Gummis
ausschlaggebend: die Viskoelastizität (Materialdämpfung).
Beim Gleiten über die raue Straßendecke ist der Reifen durch die
kleinen Unebenheiten und Erhöhungen des Asphalts Stößen ausgesetzt.
Diese führen dazu, dass der Reifen nachgibt und sich
eindellt, wodurch sich die Moleküle im Gummi gegeneinander bewegen
und den Stoß abdämpfen. Dadurch nimmt die Lauffläche
des Reifens kurzzeitig Energie auf, was die Reibung und damit
auch die Bodenhaftung erhöhen soll.
Solche Messungen sind natürlich auch für Gummidichtungen ganz
allgemein interessant und damit für viele andere Anwendungsfelder:
beispielsweise für die Entwicklung von Scheibenwischern
oder fein dosierbaren Spritzen mit speziellen, reibungsarmen
Gummidichtungen.
Daher verfügen auch die FFD über eine selbstgebaute Apparatur
zur Reibungsmessung speziell für Gummidichtungen (Abb. 4).
Alle Laborprüfmethoden zur Beurteilung des Reibungsverhaltens
im Zusammenspiel der Reibpartner Gummibauteil – Gegenlaufstelle
– und möglicherweise auch Schmiermedium erfolgen nach dem
32 Neues von den Senior Scientists

gleichen Prinzip:
in einer standardisierten
Apparatur
wird ein Prüfkörper
mit vorgegebener
Normalkraft
F N
gegen eine
Platte mit definierter
Oberflächenrauheit
gepresst
und mit einer variabel
einstellbaren
Geschwindigkeit
Abb. 4: Prüfstand zur Bestimmung der Reibung von Gummidichtungen
v bewegt. Dabei
orientieren sich
die Beanspruchungsparameter an den gegebenen praktischen
Einsatzbedingungen der Bauteile. Die Bewegung kann oszillierend
sein oder gleichförmig in eine Richtung erfolgen, die Untersuchung
kann im geschmierten Zustand durchgeführt werden
aber auch als Trockenreibungsexperiment. Aus der zur Durchführung
der Bewegung notwendigen Reibungskraft F R
lässt sich der
Reibungskoeffizient µ = F R
/F N
berechnen. Der zeitliche Verlauf
von µ unter konstanten Beanspruchungsbedingungen ist beispielsweise
gut geeignet, die Abriebfestigkeit von modifizierten Elastomeroberflächen
vergleichend zu bewerten.
Diese Laborprüfungen können eine Bauteilprüfung im endgültigen
Einbauzustand in der Regel jedoch nicht ersetzen. Wegen der
Komplexität des tribologischen Systems Elastomerbauteil – Gegenlaufstelle
– Schmiermedium gibt es in der Regel nicht „die“
Lösung des Reibungsproblems. Es gilt, in enger Zusammenarbeit
der Fachabteilungen des Elastomerherstellers und des Kunden für
den jeweiligen Anwendungsfall maßgeschneiderte Lösungen zu
entwickeln und diese sorgfältig und möglichst praxisnah zu testen.
Im Übrigen wird die Qualität eines Reifens neben den drei Kriterien
des neuen EU-Labels noch durch zahlreiche weitere Kriterien
bestimmt. Diese Kriterien werden in unabhängigen Reifentests (z.
B. Automobilclubs, Stiftung Warentest oder den Autozeitschriften)
berücksichtigt. Der Präsident des Deutschen Verkehrssicherheitsrats
Dr. Walter Eichendorf empfiehlt: „Besser den Reifen mit dem kürzeren
Bremsweg wählen und Kraftstoff durch vorausschauendes
Fahren, regelmäßige Luftdruckprüfungen und frühes Hochschalten
einsparen.“
Quellenangabe:
[Literatur 1]: DVR – Deutscher Verkehrssicherheitsrat; Die Welt – 19.04.2013
[Literatur 2]: Mitteilung Forschungszentrum Jülich – 16.04.2013
Abb. 1: focus.de
Abb. 2: Forschungszentrum Jülich
Abb. 3: automotive-technology.de
Abb. 4: Freudenberg Forschungsdienste
Neues von den Senior Scientists 33

Vorsicht Erfindung (R. Teichgräber)
34 Rubrik: Vorsicht Erfindung

Gewinner des Preisrätsels aus Dialog 4/2012
Was ist es und wer war es?
Bei der gesuchten Person haneldt es sich um Dr. Clara Immerwahr.
Sie wurde 1901 die Frau von Prof. Dr. Fritz Haber.
1. Preis ein Gutschein für ein Essen im Restaurant Ihrer Wahl im Wert
von 150,- Euro
Dr. Thomas Kromminga
Rhein Chemie Rheinau GmbH
Gewinner des Preisrätsels aus Dialog 4/2012
2-5. Preis je 1 Flasche Spätburgunder
Ralf Heldmann
Freudenberg Spezialdichtungsprodukte GmbH & Co. KG
Claudia Steidle
Metabowerke GmbH
Dr. Michael Frank
Siemens AG
Uwe Dingert
Freudenberg Haushaltsprodukte SE & Co. KG
Gewinner des Preisrätsels aus Dialog 4/2012 35

Schadensanalyse an Kunststoffbauteilen
Seminarleitung: Dr. Thomas Brümmer, FFD / Dr.-Ing. habil. Sonja
Pongratz, VW
Ort: FFD,
Höhnerweg 2–4,
69465 Weinheim
Gebühr: Euro 1.350,–
zuzügl. MwSt.
Termin: 08./09.10.2013
Das Seminar richtet sich an Ingenieure und Techniker, die ein
grundlegendes Verständnis der Schadensmechanismen bei Kunststoffbauteilen
erwerben und Methoden für eine systematische Ursachenanalyse
kennen lernen möchten. Im Rahmen des Seminars
werden mögliche Ursachen für Schäden an Formteilen und die
bei Schadensanalysen eingesetzten Untersuchungsmethoden vorgestellt.
Die systematische Bearbeitung von Schadensfällen wird
anhand eines Leitfadens aufgezeigt.
Anmeldungen bitte an:
Frau S. Heinzelbecker, Tel. 06201 80-5563, Fax 06201 88-3063,
sonja.heinzelbecker@freudenberg.de
Seminare der Freudenberg Forschungsdienste
Seminarreihe „Elastomerverarbeitung bei Freudenberg“
Seminarleitung: Dr.-Ing. Andreas Kammann
Die Seminare wenden sich an technisch oder naturwissenschaftlich
vorgebildete Teilnehmer, insbesondere an neue Mitarbeiter in
Produktion, Entwicklung, Produktmarketing etc. Sie sollen sich mit
Hilfe dieser Seminare schnell und gezielt in das für die meisten
bis dahin unbekannte Gebiet der Elastomere einarbeiten können.
Ort: FST-Academy
Bau 75
Gebühr: Euro 690,–
Termin: 08./09.10.2013
Ort: FST-Academy
Bau 141
Gebühr: Euro 690,–
Termin: 22./23.10.2013
Modul 1: Werkstoffe 1
Grundlagen der Kunststoffchemie; Was ist „Gummi“?; Alterungsschutz
& Füllstoffe; Weichmacher & Verarbeitungshilfen; General
Purpose Rubber; Hochleistungskautschuke & Spezialitäten; Vulkanisation;
Werkstoffauswahl an einem Beispiel.
In Kooperation mit der FST-Academy.
Modul 2: Werkstoffe 2
Dynamisch-mechanisches Verhalten von Kunststoffen; Haftung von
Gummi; praktische Vorführung; Cabot Analyse zur Bestimmung
der Füllstoffverteilung; Oberflächenmodifizierung & Tribologie;
Flüssig-Silikonkautschuk (LSR); Chancen & Risiken der Nanotechnik;
Technische Thermoplaste als Metallersatz; Polyurethane; Thermoplastische
Elastomere (TPE); Rheologie von Elastomeren.
In Kooperation mit der FST-Academy.
36 Seminare

Ort: FST-Academy
Bau 141
Gebühr: Euro 690,–
Termin: 05./06.11.2013
Ort: FST-Academy
Bau 141
Gebühr: Euro 690,–
Termin: 19./20.11.2013
Modul 3: Verfahren 1
Technologie des Mischens und Aufbau einer Mischerlinie; Besichtigung
Rohmischwerk; die Prozesskette in der Elastomerverarbeitung;
Vom Rezept zur Mischanweisung; Verfahrenstechnik des
Mischprozesses im Innenmischer; Grundlagen der Vulkanisation;
die Vulkanisationsverfahren; Sonderverfahren; TPE-Verarbeitung;
Rohlingsvorbereitung; Prozessdatenerfassung; Heizzeitrechner.
In Kooperation mit der FST-Academy.
Modul 4: Verfahren 2
Weiterverarbeitung nach dem Mischen im Innenmischer; Alternative
Mischverfahren; Ansätze zur Mischprozessoptimierung; Herstellung
von Kautschuk-Bodenbelägen; Prozessoptimierung in der
Elastomerverarbeitung; Endbearbeitung von Gummi-Formteilen;
Energetische Betrachtung der Verarbeitungsprozesse; Rapid Prototyping;
Typische Verarbeitungsfehler; Statistische Versuchsmethodik,
Betriebsdatenerfassung.
In Kooperation mit der FST-Academy.
Seminare der Freudenberg Forschungsdienste
Ort: FFD Bau 32
Gebühr: Euro 690,–
Termine: 03./04.12.2013
Ort: FFD Bau 32
Gebühr: Euro 690,–
Termin: 12./13.11.2013
Ort: FFD Bau 32
Gebühr: Euro 690,–
Termin: 15./16.10.2013
Modul 5: Produkte
In diesem Seminarmodul werden vorzugsweise von den Entwicklern
der einzelnen Produktbereiche die physikalischen Grund lagen ihrer
Produktgruppen behandelt. Die Teil nehmer erhalten einen breiten
Überblick über die Produktpalette von Freudenberg Dichtungs- und
Schwingungstechnik und von TrelleborgVibracoustic.
Modul 6: Werkzeugtechnik & Werkzeugreinigung
Werkzeugstähle, Kaltkanaltechnik, Werkzeugbeschichtungen, Physikalisch-technische
Grundlagen der Werkzeugreinigung, Mikrostrahlen,
Reinigung mit Trockeneis (inkl. praktischer Vorführung),
Reinigung mit Laser (inkl. praktischer Vorführung), Reinigung mit
Ultraschall; Trennmittel für die Elastomerverarbeitung, Grundlagen
der Werkzeugtechnik, Rapid Tooling, Auslegung von Spritzgießwerkzeugen,
Laserstrukturieren.
Modul 7: Prüfmethoden & Analytik
Statische Prüfmethoden, Dynamische Prüfmethoden, Lebensdauerabschätzung,
Beständigkeitsprüfungen, Kalorische Eigenschaften,
Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie, Elastomeranalytik,
Schadensanalyse.
Seminare 37

Seminare zu anderen Themen
Seminarleitung: Dr.-Ing. Andreas Kammann
Ort: FFD Bau 32
Gebühr: Euro 450,–
Termin: 07.10.2013
Ort: FFD Bau 32
Gebühr: Euro 950,–
Termin: 14/15.11.2013
Ort: FFD Bau 32
Gebühr: Euro 950,–
Termin: 26./27.11.2013
Ort: FFD Bau 32
Gebühr: Euro 450,–
Termin: 18.10.2013
Vom Kautschuk zum Gummi – ein Einsteigerseminar
Dieses Seminar beantwortet grundsätzliche Fragen zur Elastomerchemie.
Was ist überhaupt Gummi, was ist Kautschuk? Wie wird
aus Kautschuk Gummi? Wieso kommen in eine Gummimischung
so viele unterschiedliche Komponenten rein? Was passiert eigentlich
während der Formgebung und der Vulkanisation? Warum gibt
es so viele unterschiedliche Kautschuke?
Polyurethane – Materialien & Verarbeitung
Grundlagen der Polymerchemie, Rohstoffe für Polyurethane, Verarbeitungstechniken
(Gießen, RIM, Spritzguss, Extrusion, Schäumen,
Imprägnieren, …), mechanische und chemische Eigenschaften,
Analytische Untersuchungen.
Praxisseminar: Einrichtung einer Spritzgießmaschine & Fehlersuche
Das Seminar wendet sich an alle Maschinenbediener, die bereits
erste Erfahrungen in der Elastomerverarbeitung gesammelt haben
und zukünftig durch weitergehendes Prozessverständnis selbstständiger
arbeiten sollen bzw. Einrichteraufgaben übernehmen. Inhalt:
Grundlagen des Elastomerspritzgießens, Praktische Einrichtung einer
Spritzgießmaschine, Fehlererkennung und Abhilfemaßnahmen.
Gewerbliche Schutzrechte – Patente, Marken und Geschmacksmuster
Das Seminar wendet sich an alle, die mit Entwicklung und Vertrieb
von technischen Produkten befasst sind (Chemieingenieure,
Chemiker, Ingenieure, technische Fachkräfte, Materialentwickler,
Einkäufer, Verkäufer und Kaufleute). Inhalt: Patente, Gebrauchsmuster,
Marken, Geschmacksmuster, Schutzbereich eines Patents
oder Gebrauchsmusters, Patentstrategie.
Weitere Informationen
zu unseren Seminarangeboten finden Sie jederzeit unter:
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Anmeldungen bitte an:
Frau Simone Horn, Tel. 06201 80-4880, Fax 06201 88-3063,
simone.horn@freudenberg.de
Wir behalten uns vor, Anmeldungen von Wettbewerbern der Freudenberg
Unternehmensgruppe zurückzuweisen.
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Redaktion: Dr. Katharina Müller, Ulrike Kast, Sabrina Lemke,
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