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