Modernste Prüfstandstechnik bei GKN
- NOVOTEST Prüfstände

Geringerer CO2-Ausstoß durch Gelenkwellen-Prüfstand der Blum-Novotest GmbH

Jedes Jahr werden weltweit viele Millionen Autos produziert. Und immer, bei jedem Fahrzeug, in jedem Land der Erde stellt sich die gleiche Herausforderung: Die Kraft soll vom Motor so verlustfrei, kraftstoffsparend und zuverlässig wie möglich auf die Räder übertragen werden. Diese Herausforderung hat GKN Driveline angenommen.

Partner von GKN Driveline in Sachen Prüfstände ist die Blum-Novotest GmbH. Bis heute lieferte das Unternehmen bereits über 20 Anlagen, wobei das Spektrum von NVH-, über Quasistatische- bis hin zu 4-Square-Prüfständen reicht. Damit setzt GKN Driveline die gesamte Gelenkwellen-Prüfstandspalette von Blum-Novotest ein. Wir sprachen mit Michael Hagen, dem Verantwortlichen für Prüfstände im Forschungs- und Entwicklungszentrum der GKN Driveline in Lohmar.

Herr Hagen, die Zusammenarbeit mit Blum-Novotest scheint schon längere Zeit sehr gut zu funktionieren. Wie kam sie eigentlich zustande?

Die Prüfstandsbranche ist übersichtlich, man kennt sich untereinander und das in unserem Fall schon seit 1992. In den vergangenen Jahren wurde die Zusammenarbeit dann intensiver, auch weil wir uns von einem langjährigen Partner trennen mussten. Als möglicher Nachfolger kamen neben Blum-Novotest 20 weitere Unternehmen in Frage, die theoretisch in der Lage sind, Prüfstände für GKN Driveline zu bauen. Wir haben uns dann nach eingehender Prüfung für Blum-Novotest und einen weiteren Hersteller entschieden. 

Warum fiel Ihre Entscheidung auf die Blum-Novotest GmbH?

Bei der Auswahl eines Partners für die Prüfstandherstellung gibt es für GKN Driveline grundsätzlich drei Kriterien: Funktion, Liefertreue und Preis. Wir suchten nach einem Partner, mit dem wir die Prüfstände gemeinsam entwickeln und auf die Bedürfnisse der Endkunden anpassen können. Außerdem war uns wichtig, dass das potenzielle Unternehmen auch im Bereich After Sales, also in der Reparatur, Wartung und Kalibrierung der Anlagen Erfahrung mitbringt. Der Bau eines Prüfstands ist kein Serienprojekt, sondern immer etwas Individuelles. Es braucht Zeit bis man sich versteht, da die im Lastenheft formulierten Vorgaben unterschiedlich interpretiert werden können. Bei Blum-Novotest hat sich schnell gezeigt, dass wir sehr gut harmonieren und dieselbe Sprache sprechen. Außerdem verfügt das Unternehmen über eine Vielzahl von hochkompetenten Mitarbeitern, die echte Experten auf Ihrem Gebiet sind. Dadurch sind sie in der Lage, die von GKN Driveline geforderten Kriterien mit Bravour zu erfüllen. Die jahrzehntelange Erfahrung von Blum-Novotest zahlt sich schnell aus, da Fehler aufgrund der großen Erfahrung gar nicht erst gemacht werden.

Sie sprechen von jahrzehntelanger Erfahrung und Harmonie. Wo sonst hat Blum-Novotest Ihrer Meinung nach die Nase vorn?

Der große Erfahrungsschatz spiegelt sich natürlich auch in der Qualität der Prüfstände wider. Ein Beispiel hierfür wäre: Wo Schwingungsanalysen und Schwingungsmessungen durchgeführt werden, entwickelt ein Prüfstand u.U. Eigenschwingungen. Diese gilt es nicht entstehen zu lassen, da sie sonst in den Messergebnissen auftauchen und es sehr schwierig bis unmöglich ist, die Schwingungen am Ende herauszufiltern. Blum-Novotest leistet im konstruktiven Bereich hervorragende Arbeit und hat dieses Problem sehr gut im Griff.

Aktuell haben Sie gerade einen NVH-Prüfstand von Blum-Novotest in Betrieb genommen. Was bedeutet NVH und wofür wird der Prüfstand eingesetzt?

NVH steht für Noise, Vibration und Harshness, d.h. es geht um die Ermittlung von Geräuschen, Schwingungen und Rauheit. Eingesetzt werden NVH-Prüfstände in der Gelenkwellenentwicklung und -herstellung. Bei der Prüfung werden Kräfte gemessen, welche durch Antriebswellen erzeugt oder übertragen werden. Mit einem NVH-Prüfstand werden auch die Lastverhältnisse im Auto simuliert, wie sie auf der Straße auftreten.

Bernd Donners, Prüfstandplanung Elektrik NOVOTEST Prüftechnik, Michael Hagen, Verantwortlicher für Prüfstände bei GKN Driveline, Stefan Reuters, Prüfstandplanung Mechanik und Thomas Pannhausen, Vertriebsleiter NOVOTEST Prüftechnik
Arbeiten schon seit langem sehr gut zusammen: GKN Driveline & Blum-Novotest

Wie läuft die Prüfung einer Gelenkwelle auf einem NVH-Prüfstand typischerweise ab und wie lange dauert sie?

Das hängt von der Prüfung ab und kann von zehn Minuten bis hin zu vier Stunden dauern. Meistens werden kombinierte Prüfungen gefahren, wobei drei bis vier Stunden benötigt werden. Hierbei wird unter Drehzahl Drehmoment aufgebaut, ein Lenkwinkel erzeugt oder eine Federwegsimulation durchgeführt. Grundsätzlich werden keine Geräusche gemessen, sondern durch die übertragenen Schwingungen entstandene Kräfte und deren Ordnungen erfasst. Wir messen die Verschiebekräfte oder die Kräfte, die unter Drehzahl im Gelenk erzeugt werden. Diese Kräfte sind im Endeffekt dafür verantwortlich, dass Geräusche entstehen und übertragen werden. 

Es gibt einen Grundtest, bei dem die Anregung und Vibration des Motors simuliert wird: Hierbei wird mit einem hydraulischen Zylinder eine kleine Auslenkung an der Gelenkwelle angeregt. Da diese Messung unter Drehmoment erfolgt, wird die Welle sehr stark belastet. In den Kraftaufnehmern auf der anderen Seite wird über eine Frequenzanalyse das Spektrum erfasst, welches von der Gelenkwelle verursacht wird. Bei einer weiteren Testvariante steht die Getriebeseite still und die Gelenkwelle wird unter Last gedreht und abgewinkelt, wodurch im Gelenk Kräfte entstehen, die in Abhängigkeit von der Drehzahl Geräusche erzeugen. Hierbei muss bestimmt werden, welche Geräusche vom Motor und welche von der Gelenkwelle selbst erzeugt werden. Messmittel hierfür ist die Kraftmessung, da die Frequenzen, die dort entstehen, auch die sind, welche die Karosserie anregen.

Also werden mit Hilfe der Prüfstände die Gelenkwellen so optimiert, dass die Vibrationen und die daraus resultierenden Geräuschentwicklungen auf ein Minimum reduziert werden können. Gibt es außer diesen auch noch weitere Vorteile?

Ja, die gibt es durchaus. Bei der Prüfung einer Gelenkwelle kann außerdem der Wirkungsgrad bestimmt und optimiert werden. Durch diese Optimierung ist es möglich, bis zu zwei Gramm CO2 einzusparen. Gerade im Hinblick auf die vorgegebenen CO2-Grenzwerte der Bundesregierung werden die Automobilhersteller bei einer möglichen Einsparung von zwei Gramm CO2 pro Kilometer durch eine Gelenkwelle sofort hellhörig.

Sie sprechen von Automobilherstellern, welche zählen Sie zu Ihren Kunden?

GKN Driveline besitzt  43 % Marktanteil im Bereich der Gelenkwellen und ich wüsste nicht, welcher namhafte Automobilhersteller nicht von uns beliefert wird. Allerdings teilen sich unsere Kunden in zwei Gruppen auf: Die einen Hersteller kaufen all ihre Gelenkwellen bei uns, die anderen haben eine Inhouse-Fertigung und kaufen nur bestimmte Teile zu.

Setzen Sie außer Gelenkwellenprüfständen auch noch andere Prüfstände von Blum-Novotest ein?

Neben Gelenkwellen produziert die GKN auch andere Driveline-Produkte wie Differenziale, Kraftübertragungseinheiten und eDrive-Getriebe. Für diese Produkte gibt es noch keine standardmäßigen Prüfstände. Das versuchen wir in Zusammenarbeit mit Blum-Novotest zu ändern. Aktuelles Beispiel ist die gemeinsame Neuentwicklung eines Hydraulikprüfstandes.

Welche Erwartungen und Wünsche haben Sie für die künftige Zusammenarbeit mit Blum-Novotest? 

Da ich für die Technik zuständig bin, sind für mich in erster Linie technische Weiterentwicklungen der Prüfstände wichtig. Natürlich spielt der Preis auch immer eine Rolle, wo wir uns auch für die Zukunft 

weiterhin gute Qualität zu fairen Preise wünschen. Was wir uns jedoch hauptsächlich wünschen, ist eine zuverlässige, langfristige und erfolgreiche Partnerschaft.

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