Normprüfung von Rädern und Rollen

Belastung nach Plan

Normprüfung von Rädern und Rollen
Prüfung von Rädern und Rollen.
Qualität gewinnt in der Wirtschaft zunehmend an Bedeutung. Um den Anforderungen zu genügen, prüft das Kompetenzzentrum für Bewegungsvorgänge (KfB) an der Fachhochschule Bielefeld Produkte nach internationalen Standards und Normen auf Herz und Nieren.

Anfangs lag der Fokus auf der Untersuchung von Rädern und Rollsystemen aus der Industrie; nunmehr hat sich an der FH Bielefeld ein Prüfzentrum entwickelt, in dem technische Systeme auf ihre Haltbarkeit und Qualität untersucht werden. Sowohl kundenspezifische als auch Normuntersuchungen finden statt. Im breiten Spektrum der Räder und Rollsysteme – von der Möbelrolle über Industrie- und Schwerlastrollen bis hin zum Rollstuhlrad oder der Skateboardrolle – sind Normuntersuchungen von großer Bedeutung, da sie Aussagen über die Produktmerkmale und die Leistungsgrenzen erlauben.

Der Prüfumfang bei der Normuntersuchung reicht vom Schwenklagerspiel über das Radlagerspiel bis zur statischen und dynamischen Untersuchung, von der Prüfung der Dauerfestigkeit von Brems- und Feststellvorrichtungen bis zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit von Bandagenwerkstoffen. Die Nachfragen der Unternehmen und Institutionen reichen von ersten Tests von Prototypen bis zur Komplettuntersuchung eines Produktes. Die Untersuchung von Neuentwicklungen ist eine schnelle und kostensparende Möglichkeit zur Bestätigung der Belastungsgrenzen. Diese Produktprüfungen verkürzen die Entwicklungszeiten, helfen Kosten einzusparen, Reklamationen zu reduzieren und Rückrufaktionen zu vermeiden. Meist werden realitätsnahe Praxistests durchgeführt, die bestimmte Situationen im alltäglichen Einsatz simulieren. Weitere Prüfsysteme wie zur Untersuchung von Reibwiderständen gleitender Systeme komplettieren die Untersuchungsmöglichkeiten.
Auf dem Weg von der Skizze bis zum fertigen Produkt muss eine Rolle viele Überprüfungen auf Haltbarkeit hin absolvieren – die Berechnung beim Entwurf, simulierte Belastung am Computer oder die praktische Untersuchung der fertigen Prototypen auf Prüfständen. Bis ein Produkt eine Untersuchung nach Norm besteht, sind viele Vortests nötig, um die Haltbarkeit einzelner Komponenten wie Felge, Bandage, Achse oder Radhalter zu testen. Oft stellen sich bei den Tests Mängel oder Schäden ein, durch deren frühzeitige Erkennung und Behebung das Produkt vor der Markteinführung optimiert werden kann.

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Die Untersuchungen nach Norm DIN EN 12527 bis zur DIN EN 12533 wurden vom Technischen Komitee CEN/TC 324 Räder und Rollen des Europäischen Komitees für Normung (CEN) ausgearbeitet und decken Räder und Rollsysteme unterschiedlichster Einsatzgebiete ab. Das Kompetenzzentrum an der FH Bielefeld kann komplett nach diesen Normen testen und Belastungssituationen aus der Anwendung heraus simulieren. Mit Prototypen lässt sich vor der Marktreife eine umfassende Palette an Prüfungen durchführen – es werden extreme Belastungen simuliert, um zu sehen, wie die Produkte reagieren.

Im Einzelnen werden das Radlagerspiel und das Schwenklagerspiel gemessen. Das Gehäuse wird in eine Vorrichtung gespannt, sodass das Rad beziehungsweise die Befestigungsplatte frei beweglich ist. Bei der Messung des Radlagerspiels wird die Messuhr am Rand des Rades aufgesetzt. Bei der Messung des Schwenklagerspiels wird ein Hebel auf der Befestigungsplatte befestigt, an dessen Ende eine Messuhr aufgesetzt ist, mit der dann das Schwenklagerspiel gemessen wird. Diese Untersuchungen geben Aufschluss über die Zunahme des Schwenklagerspiels vor und nach den anderen Normuntersuchungen. Bei Rädern und Rollsystemen mit elektrisch leitfähigen Bandagenwerkstoffen wird zusätzlich der elektrische Widerstand gemessen. Diese Untersuchung wird im statischen Prüfstand durchgeführt, wo das Rad statisch belastet und mit Hilfe eines speziellen Messgerätes der elektrische Widerstand gemessen wird.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Ermüdungsprüfung von Feststellvorrichtungen in einem separaten Prüfstand. Hierbei werden Brems- und Feststellvorrichtungen auf ihre Haltbarkeit untersucht. Die Vorrichtung an den Radgehäusen wird mehrere tausend Mal automatisch festgestellt und wieder gelöst, um das gesamte Produktleben zu simulieren.

Eine Vision des KfB-Teams ist die Ausweitung des Prüfzentrums und die Erweiterung der Prüfsysteme und Möglichkeiten. So sollen in den nächsten Jahren ein Trommelprüfstand sowie weitere modulare Prüfsysteme angeschafft werden, auf denen bewegte Teile aller Art untersucht werden können.

Ralf Hörstmeier, Andreas Wollensak/pb

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