Prüfmaschinen Um bis zu 80 Prozent verkürzte Prüfzeiten

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Um die Qualität seiner Fahrradprodukte im Dauerbetrieb zu untersuchen, führt der Fahrradkomponentenhersteller SRAM Ermüdungsprüfungen durch. Dabei kommen für die statischen und dynamischen Prüfungen Zwick-Roell-Prüfmaschinen zum Einsatz.

Das Unternehmen SRAM, mit Hauptsitz in Chicago (Illinois/USA), entwickelt am deutschen Standort in Schweinfurt Fahrradschaltungen und Radnaben für Fahrradbegeisterte weltweit. Ziel ist die Entwicklung innovativer und robuster Produkte. Im Prüflabor in Schweinfurt werden sowohl dynamische als auch statische Prüfungen mit aktuell drei Zwick-Roell-Maschinen durchgeführt. Dazu gehören eine Z010, eine HC 25 für statische und dynamische Prüfungen sowie eine elektrodynamische Prüfmaschine LTM 10. Dynamische Prüfungen finden bei SRAM hauptsächlich auf Komponenten-Level statt, um diese hinsichtlich ihrer Betriebstauglichkeit und -festigkeit zu untersuchen. Auf Basis der Prüfergebnisse werden Komponenten anschließend optimiert, um diese mitunter robuster zu konstruieren und entsprechenden Kundenanforderungen noch besser anzupassen.

Der Prüfmaschineneinsatz im Labor bei SRAM führt aber nicht nur zu Verbesserungen der Produktqualität, sondern auch in puncto Prozessoptimierung sorgen Zwick-Roell-Maschinen für mehr Leistungsfähigkeit. Mit der Umstellung konnten die Prüfzeiten um bis zu 80 Prozent verkürzt werden. „All dies geschah bei gleichzeitiger Optimierung der Prüfgenauigkeit sowie verbesserter Rissdetektierung an den Proben“, erläutert Martin Kehrer, Senior-Testingenieur bei SRAM.

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Zwick-Roell-Prüfmaschinen werden auch für Prüfungen zur Validierung von FEM-Modellen (Finite-Elemente-Methode) herangezogen. Diese in der Materialprüfung übliche Methode simuliert und analysiert das mechanische Verhalten von Materialien unter Belastung. Überdies kommt FEM zum Einsatz, um einerseits Materialermüdung oder Schädigung zu ermitteln. Hierbei werden sowohl statische als auch dynamische Belastungen berücksichtigt. Durch den Einsatz von FEM wird die Materialprüfung effizienter und kostengünstiger, da aufwendige und teure Experimente wegfallen können. Kehrer ergänzt:

Schwalbe: Umfangreiche Produkttests vermeiden „Plattfüße“

Reifen sind wichtige Bestandteile eines Fahrrads und müssen je nach Fahrerprofil unterschiedlichen Anforderungen genügen. Eines verlangen jedoch alle Nutzer: Die Reifen sollen robust und langlebig sein. Um die Qualität ihrer Produkte sicherzustellen, prüft die Ralf Bohle GmbH, besser bekannt durch die Marke Schwalbe, Fahrradreifen, Schläuche und Zubehör mit Prüfmaschinen von Zwick Roell. Die Marke Schwalbe steht für hochwertige Reifen mit innovativen Technologien. Damit alle Schwalbe-Reifen diesen Qualitätsansprüchen gerecht werden, gehören im Vorfeld der Markteinführung umfangreiche Untersuchungen sowie Tests im hochmodernen Schwalbe-Labor zum Unternehmensstandard.

Lastenräder stellen hohe Ansprüche an Reifen

Am Beispiel von Lastenrädern wird deutlich, wie vielfältig die Verwendungs- und Einsatzzwecke sind. Reifen für diesen Fahrradtyp müssen ganz besonders hohen Ansprüchen gerecht werden, denn mitunter wiegen Lastenräder (unbeladen) schon bis zu 70 Kilogramm. Das Anforderungsprofil daher in puncto Qualität: Reifen müssen gleichzeitig stabil, zuverlässig und komfortabel sein – noch dazu sowohl im beladenen als auch im unbeladenen Zustand des Lastenrades.

Und so prüft Schwalbe: Das Reifensystem samt Laufrad wird in eine spezielle Vorrichtung gespannt. Anschließend werden unterschiedliche Kräfte simuliert und mittels Prüfmaschine auf das System aufgebracht. Dabei wird die Reifenaufstandsfläche dokumentiert und ein entsprechendes Kraft-Weg-Diagramm ermittelt. Um alle Materialien und Werkstoffe auf ihre Langlebigkeit eingehend zu prüfen, werden auch an die Prüfmaschinen im Labor höchste Anforderungen gestellt – mit maximaler Leistung. Zudem finden Durchstoßversuche an Reifen und Schläuchen statt, um die Qualität zu prüfen.

„Qualität, Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Prüfergebnisse spielen für uns bei den Prüfmaschinen eine sehr große Rolle. Als Premiumhersteller ist das unser Anspruch, um hochwertige Produkte zu entwickeln, die Maßstäbe setzen“, erklärt Sascha Ochmann, Laborleiter bei Schwalbe. Nicht zuletzt deswegen entschied sich das Unternehmen, bei den Prüfungen auf Zwick-Roell-Maschinen zu setzen. Der jüngste Neuzugang im Prüflabor ist die Materialprüfmaschine Pro Line 30 kN.

Mit der Inbetriebnahme der Materialprüfmaschine Pro Line 30 kN konnte Schwalbe die Arbeitsabläufe im Prüflabor deutlich straffen und die Qualität der Prüfergebnisse verbessern. „Unser Prüflabor erzielt nun noch mehr Erkenntnisse, wie sich ein Reifen unter hohen Lasten verhält, wodurch die Ingenieure und Entwickler wichtige Informationen erhalten und Rückschlüsse ziehen können zur Qualitätssicherung und stetigen Verbesserung der Fahrradreifen der Marke Schwalbe“, zieht Ochmann ein positives Fazit.

Ortlieb: Auch auf dem Rad alles wasserdicht verstaut

Die Ortlieb Sportartikel GmbH steht für „Waterproof-Qualität“ und garantiert für ihre Produkte, wie beispielsweise Fahrradtaschen, Rucksäcke und Reisetaschen, eine Wasserdichtigkeit bis 100.000 Millimeter Wassersäule. Erreicht wird dies mitunter durch das 1984 von Ortlieb eingeführte patentierte Hochfrequenz-Schweißtechnikverfahren. Seit 1982 produziert das Unternehmen aus dem fränkischen Heilsbronn mit seinen rund 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern schwerpunktmäßig Fahrradtaschen, Rucksäcke, Reisetaschen und Outdoor-Ausrüstung für Aktivitäten wie Radfahren, Wandern, Kajakfahren und Reisen.

Um den hohen Produkt- und Qualitätsanspruch für den robusten Outdoor-Einsatz dauerhaft zu gewährleisten, testet das Unternehmen alle Materialien direkt nach dem Wareneingang mit einer 20-kN-Prüfmaschine von Zwick Roell. Zug- und Reißprüfungen geben Aufschluss darüber, ob Materialien wie Polyester-, Nylon- und Cordura-Gewebe, die ein- oder doppelseitig beschichtet werden, auch wirklich den hohen Anforderungen entsprechen.

„Wir stehen ständig vor der Herausforderung, höchste Qualität und robuste Produkte bieten zu wollen. Um das zu erreichen, setzen wir nur hochwertigste Materialien ein. Denn unsere Kundinnen und Kunden legen großen Wert darauf, dass ihre Sachen auch wirklich geschützt und die Produkte zu langjährigen Begleitern werden“, so Falko Schott, leitender Produktmanager bei der Ortlieb Sportartikel GmbH. Daher sei es wichtig, alle Materialien von Zulieferern direkt nach dem Wareneingang zu prüfen und abzugleichen, ob die Qualitätsmerkmale auch tatsächlich mit den von Ortlieb gestellten Vorgaben und Anforderungen an ihre Zulieferer im Textilbereich übereinstimmen.

Ausschlaggebend für die Wahl einer Prüfmaschine von Zwick Roell war dabei einerseits die sehr hohe Qualität der Prüfmaschinen aus Ulm. Andererseits die damit erreichte Prüfgenauigkeit, die zuverlässige Ergebnisse für die Qualitätskontrolle liefere. Michael Freudenberg, bei Ortlieb zuständig für die Prüfungen der Materialien, erklärt: ‚Made in Germany‘ ist unser Markenversprechen für hochwertige Qualität und in diesem Sinne war uns neben den hochwertigen Prüfmaschinen wichtig, dass es sich bei Zwick Roell ebenfalls um ein Unternehmen handelt, das für Qualität ‚made in Germany‘ steht. Zudem ist uns Nachhaltigkeit sehr wichtig – dazu zählen auch kurze Wege, etwa bei der Material- und Maschinenbeschaffung. Von daher unterstützt uns ein regionales Unternehmen, wie Zwick Roell es ist, bei unserer Strategie, den CO₂-Fußabdruck zu reduzieren.“

* Barbara Schleper ist Redakteurin bei der Awikom GmbH

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