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im Dialog - Freudenberg Forschungsdienste SE & Co. KG

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Ausgabe 1 / 2006<br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de<br />

Spritzguss-Fülls<strong>im</strong>ulation<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

Inhaltsverzeichnis<br />

Seite<br />

Kolumne 2<br />

Brennstoffzellenbefeuchter 3<br />

Doppelschneckenextruder 5<br />

Fortschritt Haustechnik 8<br />

Wer war´s? 9<br />

CAE-Diplomarbeit 10<br />

Mitarbeiter 10<br />

Seminare der FFD 12<br />

ffd.<strong>im</strong>dialog@freudenberg.de


Seite 2<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

Liebe Geschäftsfreunde,<br />

zunächst einmal hoffe ich, dass Sie das Jahr 2006 gut begonnen haben. Die<br />

Prognosen haben die St<strong>im</strong>mung aufgehellt und ein verhaltener Opt<strong>im</strong>ismus macht<br />

sich breit. So hoffe ich, dass dieser Opt<strong>im</strong>ismus auch zum Motor für neue innovative<br />

Produkte wird. Zu den Schwierigkeiten, insbesondere mit neuen radikalen<br />

Produktideen, habe ich eine interessante Literaturstelle (Managing Open Innovation,<br />

H. Chesbrough, IEMR, Vol. 32) gefunden. Hierin stellt sich der Autor die Frage, mit<br />

welchem Spiel sich der Innovationsprozess am besten vergleichen lässt. Sicher<br />

haben Sie sich diese Frage auch schon einmal gestellt und viele werden spontan<br />

Schach als adäquat bezeichnen. Be<strong>im</strong> Schach sind alle Informationen einschließlich<br />

derer über den Wettbewerber „auf dem Tisch”, d. h. bekannt; die Spielzüge sind <strong>im</strong><br />

Prinzip vorausplanbar, die eigenen und die Wettbewerbsressourcen „offensichtlich”.<br />

Schach lässt sich somit sehr gut mit einem Geschäftsprozess bei laufenden<br />

bekannten Geschäften vergleichen.<br />

Dagegen sind bei neuen, insbesondere radikalen Innovationsprojekten, so lehrt<br />

die Betriebswirtschaft, sowohl Markt als auch Technologie unsicher und verändern<br />

sich ständig. So kommt Henry Chesbrough von der Haas School of Business der<br />

California University of Berkeley zu der Überzeugung, dass Innovationen viel eher<br />

mit Poker vergleichbar sind. Die Informationslage ändert sich permanent, die<br />

„gegnerischen” Ressourcen müssen erahnt und die Spielstrategie ständig<br />

angepasst werden. Auch der Faktor Risiko wird durch Poker gut beschrieben und<br />

manchmal führt ja auch die bessere Karte/Technologie nicht zum Erfolg, vielleicht<br />

weil man zu früh nicht mehr „mitgeht”. Vielleicht macht dieser Vergleich am besten<br />

deutlich, warum Innovation viele <strong>im</strong> Mund führen, aber sich so schwer tun mit dem<br />

Umsetzen. Risiko ist in einer Firma nun einmal so eine Sache und auch dann<br />

schwer zu vermitteln, wenn es nicht mit Glücksspiel in Zusammenhang gebracht<br />

wird.<br />

Mich hat dieser Vergleich von H. Chesbrough angeregt, Innovationsprozesse einmal<br />

anders zu sehen und ich würde mich freuen, wenn Sie diese Gedanken ebenfalls<br />

zu neuen Überlegungen anregen.<br />

Ihr<br />

ffd.<strong>im</strong>dialog@freudenberg.de<br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de


Brennstoffzellenbefeuchter<br />

Pr<strong>im</strong>a Kl<strong>im</strong>a für die Brennstoffzelle<br />

Entwicklung und Bau von Brennstoffzellenbefeuchtern<br />

Der Brennstoffzelle (BZ) wird zur Energiebereitstellung<br />

eine große Zukunft vorausgesagt. Über 160<br />

Jahre ist das Verfahren der „kalten Verbrennung” bekannt;<br />

die Diskussionen über geringer werdende<br />

fossile Rohstoffvorräte zur Energieversorgung sowie<br />

zunehmend bessere technische Möglichkeiten in der<br />

Material- und Verfahrensentwicklung bringen die BZ<br />

aus dem Physiklabor in die Welt der angewandten<br />

Technik. So gibt es nach spektakulären Anwendungen<br />

in der Raumfahrt (60er Jahre) mittlerweile tragbare<br />

Systeme zur Stromerzeugung auf dem Campingplatz<br />

und seriennahe Automobile mit durch BZ gespeisten<br />

Elektromotoren (Bild 1).<br />

Kurz beschrieben arbeitet die BZ mit einem H 2 -Strom, der an einer katalytischen<br />

Fläche auf der Anodenseite aufgespalten wird. Die Wasserstoffmoleküle teilen sich<br />

in je 2 Wasserstoffatome auf, die jeweils ein Elektron abgeben, so dass je ein Proton<br />

übrig bleibt. Die Elektronen gehen zur Anode und wandern über einen elektrischen<br />

Leiter zum elektrischen Verbraucher und weiter zur Kathode, während die<br />

Protonen eine PEM-Membrane (PEM = Proton Exchange Membrane = Protonenaustausch-Membrane)<br />

auf dem Weg zur Kathode durchdringen. Dort teilen sich an<br />

einer mit Luft gespülten katalytischen Oberfläche O 2 -Moleküle in 2 Sauerstoffatome<br />

auf, die jeweils 2 Elektronen aufnehmen können. Die H + -Protonen reagieren mit<br />

diesen O 2— Ionen zu H 2 O, das in Form von feuchter Luft der Kathodenseite entnommen<br />

wird (Bild 2).<br />

Der Protonentransport in der Membrane wird durch<br />

Wassermoleküle unterstützt. Weiterhin werden Membranwerkstoffe<br />

eingesetzt, die <strong>im</strong> feuchten Zustand ein besseres<br />

mechanisches Verhalten aufweisen. Hierzu ist es<br />

notwendig, die Membrane zu Beginn und während des<br />

Betriebes der BZ feucht zu halten. Diese Konditionierung<br />

der Membrane wird dadurch erreicht, dass der<br />

Zuluftstrom an der Kathode definiert befeuchtet wird.<br />

Bild 1: Brennstoffzellenfahrzeug TOYOTA<br />

Bild 2: Funktionsprinzip Brennstoffzelle<br />

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Seite 3<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong>


Seite 4<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

Bild 3: Befeuchter für<br />

Brennstoffzellen<br />

Ihre Ansprechpartner<br />

zu diesem Thema:<br />

Udo Eping<br />

Verfahrenstechnik<br />

Tel: 0 62 01 - 80 25 18<br />

Fax: 0 62 01 - 88 25 18<br />

udo.eping@<strong>Freudenberg</strong>.de<br />

Klaus Leister<br />

FFCCT<br />

Tel: 0 62 01 - 80 26 30<br />

Fax: 0 62 01 - 88 26 30<br />

klaus.leister@<strong>Freudenberg</strong>.de<br />

Dazu wird der feuchten Kathodenabluft in einem Austauschaggregat<br />

das Wasser entzogen und der Kathodenzuluft<br />

zugeführt. Die für diesen Vorgang erforderliche<br />

große Oberfläche wird durch ein Hohlfaserbündel<br />

aus wasserdurchlässigem Material gebildet.<br />

Im Gegenstromverfahren wird in einer solchen<br />

Befeuchtereinheit je ein Luftstrom durch das Innere und<br />

an der Außenfläche der Hohlfasern geführt.<br />

Die Herstellung der Fasern sowie die Konfektionierung<br />

zu einem Bündel erfolgt bei der <strong>Freudenberg</strong> Schwesterfirma<br />

NOK in Fujisawa (Japan). Zusammen mit der<br />

NOK entwickeln in Weinhe<strong>im</strong> die FFD und FFCCT die<br />

Befeuchtereinheiten (Bild 3).<br />

Mit einer Funktionsauslegung durch eine S<strong>im</strong>ulation des Wassertransportes und<br />

der Luftströme werden Größe und Anordnung der Fasern und der Luftführungselemente<br />

best<strong>im</strong>mt. Hierbei stellen der Druckverlust und die Homogenität der Strömung<br />

charakteristische Größen in der Einheit dar.<br />

Eine mögliche Variation der Faseranordnung besteht darin, die Gestalt des Faserbündels<br />

rund oder eckig zu wählen. Zusätzlich werden unterschiedliche Verhältnisse der D<strong>im</strong>ensionen<br />

Länge/Durchmesser bzw. Länge/Breite/Höhe berücksichtigt. Hierbei lassen sich<br />

rechnerisch nennenswerte Effekte erzielen, die in der Praxis nachgewiesen werden konnten.<br />

Eine homogene Strömungsführung ohne große Unterschiede in Geschwindigkeiten und<br />

Verweilzeiten in der Befeuchtereinheit führt zu einem geringen Druckverlust des Gesamtsystems<br />

und damit auch zu einer effizienten Befeuchtung des Zuluftstroms. Auch dies<br />

kann mittels geeigneter S<strong>im</strong>ulation <strong>im</strong> Vorhinein ermittelt werden.<br />

Aufgaben eines Gehäuses dieser Befeuchtungseinheit sind die homogene Führung und<br />

das Trennen und Zusammenführen von Luftströmen sowie die Aufnahme aller notwendigen<br />

Komponenten. Hierzu wird in enger Abst<strong>im</strong>mung zwischen rechnerischer Auslegung<br />

und material- und fertigungsspezifischen Aspekten ein Bauteil konstruiert und gebaut.<br />

Eine Herausforderung hierbei ist die Abdichtung aller Funktionsräume untereinander und<br />

nach außen bei hohen Drücken und Temperaturen. Abhängig von der Gestalt und Größe<br />

der Befeuchtereinheit wird das Gehäuse als Druckbehälter mit mechanischen Verstärkungen<br />

ausgelegt und konstruiert. Auch ist bei der Gehäusekonzeption zu beachten, dass die<br />

verwendeten Werkstoffe neben der Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Temperaturbelastungen<br />

den Bedingungen einer BZ entsprechen. So dürfen keine Ausgasungen sowie<br />

Fluid- und Partikelabscheidungen aus den verbauten Materialien <strong>im</strong> Betrieb auftreten.<br />

Weiterhin sollen die verwendeten Oberflächen chemisch stabil vorliegen, um insbesondere<br />

die katalytischen Oberflächen der BZ nicht zu schädigen. Diese Restriktionen<br />

schränken die Auswahl geeigneter Werkstoffe ein.<br />

Neben der Auslegung des Befeuchters wird auch ein Zuluftfilter betrachtet. Der<br />

Einsatz eines Filters in der Luftzuführung bietet die Möglichkeit, Partikel und<br />

Schadgase vom Befeuchter und von der BZ fernzuhalten.<br />

Die Vorgaben der Bauteilauslegung wurden umgesetzt, so dass von der FFD hergestellte<br />

Prototypen erfolgreich getestet werden können. Es wurde gezeigt, dass die<br />

S<strong>im</strong>ulation der Wasserübertragung und der Strömungsführung mit den gemessenen<br />

Werten gut übereinst<strong>im</strong>mt. Die enge Verknüpfung der Funktionsberechnung und der<br />

Bauteilkonstruktion, wie sie innerhalb der FFD/FFCCT praktiziert wird, ist für diese<br />

Entwicklungsaufgabe ein Erfolgsfaktor.<br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de


Neue Doppelschnecken-Extrusionslinie bei FFD<br />

Im Zuge des Materialentwicklungstrends bei <strong>Freudenberg</strong> wurde Ende letzten Jahres<br />

eine moderne <strong>Co</strong>mpoundierlinie der Fa. Berstorff bei FFD in Betrieb genommen.<br />

Das pr<strong>im</strong>äre Ziel der Investition ist die Entwicklung neuer, „maßgeschneiderter”<br />

und serienreifer Werkstoffe. Sinn und Zweck einer solchen Anlage werden <strong>im</strong><br />

Folgenden diskutiert.<br />

Herstellung von Polymermischungen<br />

Kunststoff- und Elastomerprodukte werden <strong>im</strong>mer extremeren mechanischen, chemischen<br />

und thermischen Bedingungen ausgesetzt. Oft werden sie in Bereichen<br />

eingesetzt, in denen bisher nur metallische oder keramische Werkstoffe in Frage<br />

kamen. Dadurch gewinnt die Aufgabe, bestehende Polymertypen durch die Zugabe<br />

von funktionellen Füllstoffen und Additiven zu modifizieren sowie die Eigenschaften<br />

verschiedener Polymere zu kombinieren zunehmend an Bedeutung. <strong>Freudenberg</strong><br />

hat bereits vor Jahren erkannt, dass die Märkte nicht durch den Einsatz von<br />

Standardmaterialien zu erobern sind und hat sich in vielen Bereichen der Kautschuk-<br />

und der Kunststoffverarbeitung auf Material-Spezialentwicklungen konzentriert<br />

und gleichzeitig das Material-Know-how intensiv aufgebaut.<br />

Im Falle der Elastomerrezepturen werden diese überwiegend in diskontinuierlich<br />

arbeitenden Innenmischern hergestellt. Die Kautschukmischtechnologie ist <strong>im</strong> Hause<br />

<strong>Freudenberg</strong> sehr weit entwickelt und wird in diesem Beitrag nicht weiter besprochen.<br />

Diese Verfahren werden in gemeinsamen Entwicklungsprojekten zwischen<br />

FDS, FBS und FFD intensiv erforscht und opt<strong>im</strong>iert.<br />

Im Gegensatz zur Aufbereitung <strong>im</strong> Innenmischer werden in einem Extruder die<br />

Elastomer-, Thermoplast- oder Thermoplast-Elastomer-Rezepturen kontinuierlich<br />

verarbeitet. Dies hat den Vorteil, dass bei einem konstant laufenden Prozess keine<br />

Chargenunterschiede zu erwarten sind. Der Einsatz von Extrudern in der Polymeraufbereitung<br />

soll die batchweise Herstellung nicht ersetzen (dies ist in vielen Fällen<br />

nicht möglich), sondern die Möglichkeiten von <strong>Freudenberg</strong> bei der Polymerund<br />

Mischungsentwicklung erweitern.<br />

Erweiterung und Modernisierung der <strong>Co</strong>mpoundiertechnologie bei FFD<br />

Das <strong>Co</strong>mpounding auf einem Doppelschnecken-Extruder hat schon eine lange<br />

Geschichte bei der FFD <strong>KG</strong>. Bereits vor über 15 Jahren wurden so Thermoplastische<br />

Polyurethane (TPUs) weiterentwickelt und modifiziert. Ein wichtiges Thema<br />

war in diesem Zusammenhang die reaktive Herstellung von neuen Polymertypen.<br />

Das Thema wurde nach einigen erfolgreichen Versuchen nicht weiterverfolgt, weil<br />

die damaligen Dosierstationen den hohen Anforderungen für einen Serienbetrieb<br />

nicht standhalten konnten. Weiterhin gab es Einschränkungen bzgl. der Maschinenleistung,<br />

die die Verarbeitung von hochviskosen, hochgefüllten Massen erschwerten.<br />

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Seite 5<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong>


Seite 6<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

Die neue Anlage (Abb. 1) ergänzt und erweitert die <strong>Co</strong>mpoundiermöglichkeiten<br />

<strong>im</strong> verfahrenstechnischen Technikum der FFD,<br />

das bisher auf einen Zweischneckenextruder der Fa. <strong>Co</strong>perion<br />

W&P ZSK40 (40 mm Schneckendurchmesser) zurückgreifen<br />

konnte. Die gewählte Konfiguration von modernen Dosierstationen<br />

mit einem leistungsstarken Extruder und einer angeschlossenen<br />

Unterwassergranulierung ermöglicht ein Durchsatzspektrum<br />

von ca. 10 bis 600 kg/h. Voruntersuchungen haben gezeigt,<br />

dass <strong>im</strong> Vergleich zum bestehenden Equipment auf der<br />

neuen Anlage viele Produkte mit der gleichen Qualität, jedoch<br />

mit einem bis zu 300 % gesteigerten Durchsatz hergestellt werden<br />

können.<br />

Abb. 1: Modellbild eines Extruders und Ausschnitt der Technische Daten der Anlage<br />

FFD-Anlage<br />

Das Herzstück der Anlage ist ein gleichlaufender Doppelschnecken-Extruder mit<br />

einem Schneckendurchmesser von 44 mm und einem Längen-Durchmesser-Verhältnis<br />

(L/D) von 43. Das Prinzip des gleichsinnig drehenden Zweischneckenextruders<br />

beruht auf dem wendelförmigen Transport und der kontinuierlichen Umlenkung<br />

des zu extrudierenden Stoffes um die Schnecken entlang des 8-förmigen<br />

Schneckenzylinders (Abb. 2). Durch das über den gesamten Bereich des<br />

Prozessraumes dichtkämmende Schneckenprofil wird ein hoher Grad an Selbstreinigung<br />

erzielt. Dieses Funktionsprinzip sorgt <strong>im</strong> Zusammenhang mit der eingeleiteten<br />

Scherenergie für beste dispersiv und distributiv aufbereitete <strong>Co</strong>mpoundqualitäten.<br />

Abb. 2: Das Funktionsprinzip des<br />

gleichsinnig drehenden<br />

Zweischneckenextruders<br />

Abb. 3: Schneckenelemente<br />

Die Schnecke ist aus einzelnen Elementen aufgebaut. Dadurch besteht die Möglichkeit,<br />

für die jeweilige verfahrenstechnische Aufgabe die Schnecke gezielt so zu<br />

konfigurieren, dass <strong>im</strong> Zusammenspiel mit der Temperaturführung und Materialviskosität<br />

eine opt<strong>im</strong>ale Mischwirkung erreichbar ist. In Abbildung 3 sind typische<br />

Schneckenelemente dargestellt.<br />

Die Anlage verfügt über<br />

eine Antriebsleistung<br />

von 140 KW bei einer max.<br />

Drehzahl von 900 min -1 .<br />

Dies erlaubt auch die<br />

Verarbeitung hochgefüllter<br />

bzw. hochviskoser<br />

Polymere.<br />

Mit der vorhandenen<br />

Maschinenkonfiguration<br />

sind in Abhängigkeit<br />

vom Polymer- und<br />

Füllstofftyp Durchsätze<br />

von bis zu 600 kg/h realisierbar.<br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de


Die <strong>im</strong> Extruder compoundierten Materialien werden in der anschließenden<br />

Unterwassergranulieranlage (UWG der Fa. B<strong>KG</strong>) in eine dosierfähige Form gebracht.<br />

Ein wichtiges Kriterium für die Unterwasser-Granulierung ist die Geometrie<br />

und die Gleichmäßigkeit des Granulats. Charakteristische Merkmale der B<strong>KG</strong>-<br />

Granulierung sind:<br />

- Kugel- oder Linsenform,<br />

- Gleichförmigkeit,<br />

- glatte Oberflächen.<br />

Die Einflussgrößen hierfür sind die Viskosität und der Kristallitschmelzpunkt des<br />

Produktes. Der Einsatz spezieller Lochplatten, bzw. die Kombination mit Schmelzepumpen<br />

garantieren eine gleich bleibende Produktqualität, die den Ansprüchen des<br />

Kunden gerecht wird.<br />

Einsatzfelder der Extrusionslinien<br />

Die FFD-Extruderlinien können für <strong>Co</strong>mpoundieraufgaben für verschiedenste<br />

Werkstoffe eingesetzt werden:<br />

- Thermoplastische Kunststoffe<br />

- Thermoplastische Elastomere<br />

- Polyurethane<br />

- Schmelzkleber<br />

- Naturharze<br />

- Kunstharze<br />

- Elastomere<br />

Zurzeit werden <strong>im</strong> verfahrenstechnischen Technikum der FFD sowohl für interne<br />

als auch für externe Kunden <strong>Co</strong>mpoundieraufträge <strong>im</strong> industriellen Maßstab bearbeitet.<br />

Als Beispiel sind hier Klüber (reibungsreduziertes POM) sowie MFF <strong>KG</strong><br />

(TPU-Typen) zu nennen. Die <strong>Forschungsdienste</strong> sind ebenfalls ein langjähriger Lieferant<br />

von Slush-TPUs für einen Hersteller von Automobil-Interieurs.<br />

Weitere wichtige Forschungs- und Einsatzfelder der Anlage sind sowohl die<br />

Eincompoundierung von Nanopartikeln in Kunststoffe und Elastomere als auch die<br />

Modifizierung von Kunststoffen mit Hilfe von Additiven. Aktuell wird ebenfalls an<br />

Projekten gearbeitet, in denen zum Einen schwerverarbeitbare Füllstoffe und Chemikalien<br />

und zum Anderen Fasern in eine Elastomermatrix eingearbeitet werden.<br />

Mit Hilfe dieser Werkstoff-Neuentwicklungen und Modifikationen ist es nun möglich,<br />

Kunststoffe mit den speziell an die Anwendung angepassten Eigenschaften<br />

herzustellen. Dieser Weg, das Werkstoff-Know-how systematisch zu erweitern, ermöglicht<br />

es <strong>Freudenberg</strong>, sich mit neuen Produkten auf den Märkten zu behaupten.<br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de<br />

Seite 7<br />

Ihr Ansprechpartner<br />

zu diesem Thema:<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

Dr. Peter Ryzko<br />

Technikum<br />

Verfahrenstechnik<br />

Tel: 0 62 01 - 80 77 37<br />

Fax: 0 62 01 - 88 77 37<br />

peter.ryzko@freudenberg.de


Seite 8<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

Fortschritt Haustechnik: Mehrsparten-Hauseinführung aus Kunststoff<br />

Abbildung 1: M<strong>SE</strong> <strong>im</strong> Keller<br />

Abb. 2: Bauteilspannung<br />

Abb. 3: 3-D Konstruktion<br />

Die Firma Doyma ist ein führender Hersteller von Durchführungstechnik, also<br />

z. B. von Elementen für die Einführung von Leitungen durch Gebäudewände.<br />

Zum Produktionsprogramm gehören Mehrsparten-Hauseinführungen, die <strong>im</strong> wesentlichen<br />

aus Edelstahlteilen und Gummielementen bestehen.<br />

Was ist denn eine Mehrsparten-Hauseinführung (M<strong>SE</strong>)?<br />

Ein Bauteil, das mehrere Energie- und Versorgungsleitungen in einem Loch durch<br />

die Hauswand führt und gegen Wasser von außen abdichtet.<br />

Die Zuleitungen für Trinkwasser, Strom, Gas und Telekommunikation wurden früher<br />

alle einzeln und <strong>im</strong> schl<strong>im</strong>msten Falle nacheinander in neue Einfamilien- oder<br />

Reihenhäuser gelegt. Neben dem mehrfachen Aufbaggern des Vorgartens gab es<br />

also auch mehrere Löcher in der Kellerwand.<br />

Mit einer Mehrsparten-Hauseinführung wird in einem Arbeitsgang mit nur einer<br />

Wandbohrung ein Leerrohrsystem bis in die Straße verlegt. Danach können die<br />

Versorger die Wasser-, Energie- und Kommunikationsleitungen einzeln von der<br />

Straße ins Haus führen.<br />

An diesen bestehenden Hauseinführungen sollte einiges verbessert werden, z. B.:<br />

- weniger Montageaufwand bei der Herstellung,<br />

- Wegfall von elektrisch leitenden Verbindungen,<br />

- leichtere Montage bei der Installation <strong>im</strong> Haus<br />

z. B. durch Wegfall des Drehmomentschlüssels,<br />

- einfache Dichtsätze für Standardleitungen,<br />

- geringeres Gewicht.<br />

Natürlich wurde auch eine Kostenreduktion angestrebt.<br />

Doyma war zu dem Schluss gekommen, dass diese Ziele nur mit einer Kunststoff-<br />

Konstruktion zu erreichen waren.<br />

Der erste Kontakt zur FFD begann schon viel früher mit der Frage, welches Elastomer<br />

denn für den Einsatz in diesen Dichtelementen das opt<strong>im</strong>ale ist. Diese Frage<br />

wurde von der FFD-Elastomerabteilung zufriedenstellend beantwortet. Bei dieser<br />

Gelegenheit wurde auch die FFD in ihrer ganzen Vielfalt vorgestellt.<br />

So kam Ende 2003 die Anfrage an die FFD, Doyma bei der Neukonstruktion der<br />

Mehrsparten-Hauseinführung, insbesondere bei der Konstruktion der Kunststoffteile,<br />

zu unterstützen. Gefragt war die Kompetenz bei Kunststoffen, bei Elastomeren,<br />

bei der Verarbeitung, bei der Berechnung und bei der 3D-Bauteilkonstruktion.<br />

In einer Studie der FFD wurde die Machbarkeit überprüft. Dabei wurde an einem<br />

ersten Entwurf durch S<strong>im</strong>ulation ermittelt, ob eine Kunststoffkonstruktion die Kräfte<br />

und Momente, die auf die Bauteile bei der Montage und be<strong>im</strong> Betrieb wirken,<br />

ertragen kann.<br />

Dies ist möglich, aber nur mit einer Neukonstruktion der Dichtbereiche.<br />

Wir hatten da aber schon eine Idee ...<br />

Also begann 2004 die Phase der Bauteilkonstruktion und Berechnung der Kunststoffteile<br />

<strong>im</strong> Zusammenspiel mit den neu entworfenen Dichtungsteilen.<br />

Die Dichtungen müssen auf engem Raum Toleranzen zur Wandbohrung oder wechselnde<br />

Abmessungen der Medienleitungen zuverlässig überbrücken. Die Kunststoffteile<br />

müssen die Dichtungen zuverlässig verpressen und die dabei auftretenden Kräfte<br />

ertragen. Von außen wirken Schraubenanzugsmomente.<br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de


Außerdem muss die Gasleitung gegen Herausziehen aus dem Keller gesichert sein.<br />

Immer wieder wurde konstruiert, berechnet und vom Kunden praktische Versuche<br />

mit echten Prototypen durchgeführt.<br />

In enger, konstruktiver Zusammenarbeit enstanden so mehr als zwanzig Einzelteile,<br />

die opt<strong>im</strong>al aufeinander abgest<strong>im</strong>mt wurden.<br />

Am Ende wurden alle gemeinsam vereinbarten Ziele erreicht, die neuen Prototypen<br />

funktionierten sehr gut.<br />

Auch vor der DVGW (Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V.) bestanden<br />

die Prototypen und die Serienteile die strenge Abnahmeprüfung. Diese beinhaltet<br />

unter anderem auch einen halbstündigen Brandversuch bei 650°C.<br />

Die anschließende Dichtheitsprüfung bestanden die Elastomer- und Kunststoffteile<br />

einwandfrei.<br />

So konnte Doyma in<br />

2005 die Serienfertigung<br />

der Kunststoffteile<br />

in Deutschland<br />

(!) in Auftrag<br />

geben.<br />

Die neue Hauseinführung<br />

wurde <strong>im</strong><br />

Oktober erfolgreich<br />

der Öffentlichkeit<br />

präsentiert. Die „Quadro-Secura<br />

Nova”<br />

ist auf der Homepage<br />

von Doyma<br />

(www.doyma.de)<br />

zu besichtigen.<br />

Und vielleicht demnächst<br />

auch in Ihrem<br />

Keller ...<br />

Abb. 5: eine Mehrsparten-Hauseinführung:<br />

komplett eingebaut und wichtige Einzelteile<br />

Die Lösung des Preisrätsels aus Ausgabe 4/2005 lautet:<br />

Der weltberühmte Polymerforscher heißt Wallace Hume Carothers und das bekannteste<br />

Polymer ist Nylon<br />

Herzlichen Glückwunsch den Gewinnern:<br />

1. Preis Gutschein für ein Essen oder eine Ballonfahrt:<br />

Knut Sauerbier, BRITA GmbH,<br />

2.-5. Preis je eine Flasche <strong>Freudenberg</strong> Sekt:<br />

Monika Heinzmann, <strong>Freudenberg</strong> Haushaltsprodukte <strong>KG</strong><br />

Dr. Rolf-W. Heldt, Lederer GmbH<br />

S<strong>im</strong>one Anni Hofmann, <strong>Freudenberg</strong> Bausysteme <strong>KG</strong><br />

Angela Kaulins-Masche, <strong>Freudenberg</strong> Vliesstoffe <strong>KG</strong><br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de<br />

Seite 9<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

Abb. 4: Spritzguss-Fülls<strong>im</strong>ulation<br />

Ihr Ansprechpartner<br />

zu diesem Thema:<br />

Bernd Altmüller<br />

Verfahrenstechnik<br />

Tel: 0 62 01 - 80 40 42<br />

Fax: 0 62 01 - 88 40 42<br />

bernd.altmueller@freudenberg.de<br />

Dr.-Ing. Andreas Kammann<br />

Verfahrenstechnik<br />

Tel: 0 62 01 - 80 65 62<br />

Fax: 0 62 01 - 88 65 62<br />

andreas.kammann@freudenberg.de


Seite 10<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

CAE-Diplomarbeit wurde ausgezeichnet<br />

Neue Mitarbeiter<br />

Gabriele Völcker<br />

Zentrum für Information und<br />

Dokumentation<br />

Tel.: 0 62 01 - 80 35 50<br />

Fax: 0 62 01 - 88 44 50<br />

gabriele.voelcker@freudenberg.de<br />

Auf der Absolventenfeier der Fachhochschule Ludwigshafen Ende November<br />

2005 wurden die drei besten Diplomarbeiten des Vorjahres prämiert. Der Förderkreis<br />

der Fachhochschule verlieh den mit 500,- Euro dotierten Preis für die beste<br />

Diplomarbeit an Frau Ekaterina Wetzel. Sie schrieb ihre Arbeit: „Erstellen eines<br />

integrierten Kommunikationskonzeptes für die Abteilung CAE”, bei uns in den<br />

FFD.<br />

Herr Professor Unger von der Fachhochschule und Herr Lumpp aus der CAE betreuten<br />

Frau Wetzel während der Durchführung ihrer Arbeit. Sie hat interessante<br />

Vorschläge zur ansprechenden Darstellung der CAE herausgearbeitet. Diese reichen<br />

von der Gestaltung unserer Wandposter bis zu speziell auf die Kundeninteressen<br />

gerichtete Schulungen.<br />

Wir freuen uns mit Frau Wetzel, die mittlerweile übrigens in einer Berliner Marketing-Agentur<br />

arbeitet.<br />

Liebe Leserinnen und Leser,<br />

mein Name ist Gabriele Völcker und ich arbeite seit dem 01.11.2005 in Teilzeit <strong>im</strong><br />

Zentrum für Information und Dokumentation (ZID). Als Sachbearbeiterin<br />

Informationswirtschaft bildet die technische Recherche den Schwerpunkt meiner<br />

Arbeit.<br />

Ich möchte Ihnen an dieser Stelle gerne einen kurzen Einblick in meinen Werdegang<br />

geben.<br />

Im Anschluss an meine Ausbildung zur Chemielaborantin und der Tätigkeit be<strong>im</strong><br />

Staatl. Amt für Wasser- und Abfallwirtschaft habe ich an der FH Aachen und Darmstadt<br />

Chemische Technologie mit dem Schwerpunkt Biotechnologie studiert. Als<br />

Produktingenieurin für Grafische Filme sammelte ich bei DuPont de Nemours in<br />

Neu-Isenburg erste Berufserfahrung. Nach der Qualifikation zur Informationsmanagerin,<br />

die ich <strong>im</strong> Zentrum für Weiterbildung in Frankfurt erlangte, arbeitete<br />

ich als Online-Redakteurin <strong>im</strong> Deutschen Filminstitut in Frankfurt.<br />

Mein 13-jähriger Sohn besucht eine Schule für Körperbehinderte, in der ich mich<br />

als Vorsitzende von Schule und Förderverein engagiere. Viel Freude bereiten mir<br />

auch sportliche Aktivitäten wie Tennis spielen, joggen oder schw<strong>im</strong>men sowie das<br />

Kochen für und mit Freunden.<br />

Ich freue mich auf eine intensive Zusammenarbeit mit Ihnen und bedanke mich bei<br />

allen Kolleginnen und Kollegen für die freundliche Aufnahme.<br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de


Liebe Leserinnen und Leser,<br />

mein Name ist Dirk Meyer. Ich bin seit dem 01.07.2005 bei den <strong>Freudenberg</strong><br />

<strong>Forschungsdienste</strong>n in der Angewandten Physik tätig. Hier ist meine Aufgabe die<br />

Entwicklung von Prüfmethoden und die Konzeption von Prüfgeräten und<br />

-vorrichtungen. Des weiteren bin ich Ansprechpartner für Lasertechnologien und<br />

Laserschutzbeauftragter.<br />

Ich habe an der Universität Kaiserslautern Physik studiert und anschließend <strong>im</strong><br />

Bereich Laseranwendungen in der Medizin promoviert. Hierbei standen die schädigenden<br />

Auswirkungen von Laserstrahlung auf nichtmetallisches Material <strong>im</strong> Vordergrund.<br />

Die Untersuchung von Wirkungsmechanismen und die Schaffung der<br />

notwendigen Messtechnik, sowie die Prozesss<strong>im</strong>ulation gehörten hierbei zu meinem<br />

Handwerkszeug.<br />

Parallel dazu war ich selbständig tätig <strong>im</strong> Bereich Lasermesstechnik und Online-<br />

Datenerfassung. Nach der Promotion wechselte ich zur Firma Aurentum GmbH<br />

und entwickelte digitale Druckmaschinen, insbesondere für den Verpackungsmarkt.<br />

Meine Aufgabe umfasste die Prozessentwicklung des laserinduzierten Verfahrens,<br />

das Optikdesign und das Maschinenkonzept.<br />

Den größten Teil meiner Freizeit beansprucht die Familie, insbesondere meine Tochter.<br />

Den körperlichen Ausgleich finde ich <strong>im</strong> Garten und bei langen Läufen durch<br />

den Pfälzer Wald. In ruhigeren Momenten lese ich gerne, von Science-Fiction Literatur<br />

bis zu den „alten Klassikern”.<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />

mein Name ist Dirk Ruppelt und ich arbeite seit Juli 2005 in der Werkstoffentwicklung,<br />

Abteilung Elastomere.<br />

Ich bin Chemiker und habe an der Humboldt-Universität zu Berlin, an der University<br />

of Essex und an der Universität Potsdam studiert. Der Schwerpunkt meiner Ausbildung<br />

lag auf dem Gebiet der Polymer- und Kolloidchemie. In meiner Doktorarbeit<br />

am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung untersuchte ich<br />

elektrooptische Eigenschaften von modular aufgebauten Werkstoffen. Oder auf<br />

Deutsch: Ich habe polymere Leuchtdioden gebaut und vermessen.<br />

Danach war ich drei Jahre Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Angewandte<br />

Polymerforschung. Anschließend arbeitete ich zwei Jahre bei Rhein Chemie und<br />

schnupperte in der Forschung & Entwicklung erste Gummiluft. Das Thema Gummi<br />

hat mich so gefesselt, dass ich jetzt bei einer richtigen Gummifirma angefangen<br />

habe.<br />

In meiner Freizeit spiel(t)e ich gerne Fußball und Badminton. Ich bin mir nicht<br />

sicher, wie sich das mit den Wünschen meines gerade geborenen Sohns verträgt.<br />

Ich freue mich auf eine gute und erfolgreiche Zusammenarbeit.<br />

Dr. Dirk Meyer<br />

Dr. Dirk Ruppelt<br />

Seite 11<br />

<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

Angewandte Physik<br />

Tel.: 0 62 01 - 80 74 60<br />

Fax: 0 62 01 - 88 30 63<br />

dirk.meyer@freudenberg.de<br />

Elastomere<br />

Tel.: 0 62 01 - 80 22 62<br />

Fax: 0 62 01 - 88 30 63<br />

dirk.ruppelt@freudenberg.de<br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de


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<strong>im</strong> <strong>Dialog</strong><br />

Seminare der <strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong><br />

Anmeldungen bitte an:<br />

Frau S<strong>im</strong>one Hildenbrand, Tel. (0 62 01) 80-48 80, Fax (0 62 01) 88-30 63<br />

s<strong>im</strong>one.hildenbrand@freudenberg.de<br />

Elastomerverarbeitung bei <strong>Freudenberg</strong><br />

Zielgruppe:<br />

Die Seminare wenden sich an technisch oder naturwissenschaftlich vorgebildete Teilnehmer,<br />

insbesondere an neue Mitarbeiter in Produktion, Entwicklung, Produktmarketing<br />

etc. Sie sollen sich mit Hilfe dieser Seminare schnell und gezielt in das für die meisten bis<br />

dahin unbekannte Gebiet der Elastomere einarbeiten können.<br />

Werkstoffe<br />

Inhalt<br />

Grundlagen der Kunststoffchemie, Kautschuktypen, Kleinchemikalien und Füllstoffe. Besichtigung<br />

mit Praktikum am Labormischer. Materialverhalten von Elastomeren. Vulkanisation,<br />

Gummianalytik, Gummi-Metall-Haftung, Prüfverfahren und Rheologie. Statistische<br />

Versuchsplanung bei der Elastomerentwicklung, Werkstoffinformation <strong>im</strong> Internet.<br />

Verfahren<br />

Inhalt<br />

Mischen von Elastomeren mit Besichtigung, Pressen und Spritzgießmaschinen,<br />

Prozessopt<strong>im</strong>ierung, Endbearbeitung von Gummiformteilen, Kautschuk-Bodenbeläge mit<br />

Besichtigung, Vorrichtungsbau, Arbeitsstrukturen <strong>im</strong> Wandel, Werkzeuge und Werkzeugbau.<br />

Produkte<br />

Inhalt<br />

In diesem Seminarmodul werden vorzugsweise von den Entwicklern der einzelnen Produktbereiche<br />

die physikalischen Grundlagen ihrer Produktgruppen behandelt. Die Teilnehmer<br />

erhalten einen breiten Überblick über die Produktpalette von <strong>Freudenberg</strong> Dichtungs-<br />

und Schwingungstechnik (inkl. Automobilanwendungen), S<strong>im</strong>merringe, Besichtigung<br />

der Fertigung, Formteile, O-Ringe, PU-Formteile, Dichtungen für Hydraulik und<br />

Pneumatik, Torsionsschwingungsdämpfer, Motorlager, Gleitringdichtungen, PTFE-Formteile,<br />

Membranen, Rahmendichtungen, FEM-Berechnungen.<br />

Impressum<br />

Herausgeber: <strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong>, D-69465 Weinhe<strong>im</strong><br />

Redaktionsleitung: Ulrike Kast<br />

Redaktion: Lars Gerding, Dr. Markus Grass, Ulrike Kast, Maike Kreichgauer<br />

Gestaltung: Ehret Design, www.ehretdesign.de<br />

Ort: Bau 142<br />

Gebühr: Euro 600,-<br />

Termine:<br />

25.09./26.09.2006<br />

Ort: Bau 142<br />

Gebühr: Euro 600,-<br />

Termine:<br />

09.10./10.10.2006<br />

Ort: Bau 142<br />

Gebühr: Euro 600,-<br />

Termine:<br />

24.04./25.04.2006<br />

23.10./24.10.2006<br />

<strong>Freudenberg</strong> <strong>Forschungsdienste</strong> <strong>KG</strong> . D-69465 Weinhe<strong>im</strong> . Tel. +49 (0)6201-80-4455 . Fax +49 (0)6201-88-3063 . e-mail: ffd@freudenberg.de

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