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Innovation Award

Eine Brücke zwischen Wirtschaft und Wissenschaft schlagen

Die Schaeffler FAG Stiftung hat vier junge Ingenieure für ihre Abschlussarbeiten auf dem Gebiet der Lagertechnik mit dem Innovation Award ausgezeichnet. Mit dem Preis will das Unternehmen Wissenschaft, Forschung und Lehre fördern und so ein Brücke zur Wirtschaft schlagen. Insgesamt wurden Preisgelder in Höhe von 21.000 Euro vergeben.

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Die Preisträger des Innovation Award 2016 (vorne, v.l.): Dipl.-Ing. (FH) Daniel Ziegler, M. Sc. Stephan Hahn, Dr.-Ing. Thorben Schiemann und Dr.-Ing. Benjámin Radnai mit Dr. Josef Scheller, Stiftungs-Geschäftsführer und Leiter Werk Schweinfurt und Eltmann bei Schaeffler (hinten li.) und Klaus Widmaier, Leiter Personal Automotive bei Schaeffler und Vorsitzender Stiftungsvorstand der Schaeffler FAG Stiftung (hinten re.).
Die Preisträger des Innovation Award 2016 (vorne, v.l.): Dipl.-Ing. (FH) Daniel Ziegler, M. Sc. Stephan Hahn, Dr.-Ing. Thorben Schiemann und Dr.-Ing. Benjámin Radnai mit Dr. Josef Scheller, Stiftungs-Geschäftsführer und Leiter Werk Schweinfurt und Eltmann bei Schaeffler (hinten li.) und Klaus Widmaier, Leiter Personal Automotive bei Schaeffler und Vorsitzender Stiftungsvorstand der Schaeffler FAG Stiftung (hinten re.).
(Bild: S.Häuslein/konstruktionspraxis)

Nachwuchswissenschaftler sind die Zukunft der Industrie und mit ihren Abschlussarbeiten tragen sie oft schon einen wichtigen Teil zu künftigen Entwicklungen bei. Die Schaeffler FAG Stiftung fördert Wissenschaft, Forschung und Lehre seit 30 Jahren und hat jetzt vier Nachwuchswissenschaftler für deren Abschlussarbeiten auf dem Gebiet der Lagertechnik mit dem Innovation Award 2016 ausgezeichnet. Seit der Gründung im Jahr 1983 hat die Stiftung bereits mehr als eine Million Euro an Fördergeldern an Hochschulen und Universitäten ausgeschüttet. Für den Innovation Award 2016 gab es Preisgelder in Höhe von 21.000 Euro.

Themengebiete aus der Lagerungstechnik

Teilnehmen und bewerben können sich alle Studenten, die sich im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit mit der Lagerungstechnik beschäftigen. Diese beinhaltet Wälz-, Gleit- und Magnetlager für Maschinenbau, Automobil- und Luftfahrtindustrie sowohl für rotative als auch für lineare Bewegungen und damit verbundenen Entwicklungen, Anwendungen und Prozessen.

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Mit der Förderung wolle Schaeffler eine Brücke zwischen Wirtschaft und Wissenschaft schlagen und den Innovationsstandort Deutschland stärken, sagte Dietmar Heinrich, CEO Europa bei Schaeffler und Stiftungsvorstand, in seiner Festrede bei der diesjährigen Verleihung des Innovation Awards in Schweinfurt. Er und Stiftungsvorstand sowie Leiter Personal Automotive Klaus Widmaier beglückwünschten die Preisträger zu ihren exzellenten Ergebnissen. „Wir waren von der hohen Qualität aller eingereichten Arbeiten begeistert. Die Auswahl fiel uns schwer“, sagte Widmaier.

Preisträger des Innovation Award 2016 im Überblick:

In der Kategorie Dissertation ging schließlich der mit 8000 Euro dotierte erste Preis an Dr.-Ing. Thorben Schiemann für seine Promotionsarbeit „Mechanismen der Faltenbildung beim Bundanstauchen an hohlen Fließpressteilen“.

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Erster Preis Kategorie Dissertation: Dr.-Ing. Thorben Schiemann

Der 1. Preis in der Kategorie Dissertation ging an Dr.-Ing. Thorben Schiemann (Universität Stuttgart, Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik, Institut für Umformtechnik, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Mathias Liewald) mit der Promotionsarbeit „Mechanismen der Faltenbildung beim Bundanstauchen an hohlen Fließpressteilen“.

Dr.-Ing. Thorben Schiemann bei der Preisverleihung.
Dr.-Ing. Thorben Schiemann bei der Preisverleihung.
( Bild: S.Häuslein/konstruktionspraxis )

Seine Arbeit bezieht sich auf die Erarbeitung einer Methodik zur verbesserten Voraussage der Versagensform der Faltenbildung beim Fließpressen zylindrischer, hoher Halbzeuge. Bei der Produktion von Hochleistungskomponenten im Maschinen- und Fahrzeugbau im Hinblick auf extreme Leichtbauanforderungen oder hohe Leistungsdichte kommen in der modernen Umformtechnik zunehmend Fertigungsverfahren zum Einsatz, die unter Prämissen einer ganzheitlichen Ressourceneffizienz ausgewählt wurden. Das wesentliche Ziel der Promotionsarbeit von Dr.-lng. Thorben Schiemann bildete dabei die Erarbeitung und Bewertung technologischer Maßnahmen zur ldentifizierung bislang unbekannter oder noch nicht untersuchter Einflussgrößen auf die Faltenbildung beim Bundanstauchen von hohlen Fließpressteilen. Anhand der umfangreichen experimentellen Datenbasis wurde zudem von Dr.-lng. Schiemann ein empirisches Faltenkriterium entwickelt und in ein kommerzielles Simulations-Programm implementiert mit dessen Hilfe die Faltenbildung 2. Art mit einer hohen Genauigkeit vorhergesagt werden kann.

Über den mit 4000 Euro dotierten zweiten Preis konnte sich Dr.-lng. Benjámin Radnai freuen. Er beschäftigte sich in seiner Dissertation mit dem Thema „Wirkmechanismen bei spannungsbeaufschlagten Wälzlagern“.

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Zweiter Platz Kategorie Dissertation: Dr.-Ing. Benjámin Radnai

Den 2. Preis in der Kategorie Dissertation erhielt Dr.-Ing. Benjámin Radnai (TU Kaiserslautern, Lehrstuhl für Maschinenelemente und Getriebetechnik, Prof. Dr.-Ing. Bernd Sauer) für seine Promotionsarbeit „Wirkmechanismen bei spannungsbeaufschlagten Wälzlagern“.

Dr.-Ing. Benjámin Radnai bei der Preisverleihung.
Dr.-Ing. Benjámin Radnai bei der Preisverleihung.
( Bild: S.Häuslein/konstruktionspraxis )

Ziel der Arbeit von Dr.-lng. Radnai war es, das Wälzlager als komplexes elektrisches Bauteil zu verstehen. lm speziellen geht es darum zu erkennen, welche Einflüsse wie Lagergröße, Lagerbelastung, Drehzahl, Temperatur und Schmiermittel haben. Zur Lösung dieser Ausgabe hat Dr.-lng. Radnai sowohl Experimente als auch Modellbetrachtungen mit Simulationen durchgeführt. Um die Wirkmechanismen bei spannungsbeaufschlagten Wälzlagern untersuchen zu können, wurde ein spezieller Lagerstrom-Prüfstand entwickelt. Dieser ermöglichte erstmals – gegenüber den bisher existierenden Prüfständen Auswirkungen von elektrischen und mechanischen Betriebsparametern unabhängig voneinander zu untersuchen. Die Messungen dienten als Grundlage und Validierung eines neuen Berechnungsmodells mit dem Lagerströme vorhergesagt werden können. Dr.-Ing. Radnais klare Analyse der elektrischen Leitfähigkeit des Kugellagers abhängig von den Betriebsbedingungen, der Schmierfilmdicke und der Oberflächenbeschaffenheit zeigt dabei wissenschaftlich hoch interessante Ergebnisse mit weltweitem Neuheitswert.

In der Kategorie Master- und Diplomarbeit ging der erste Preis (6000 Euro) an M. Sc. Stephan Hahn für seine Masterarbeit „Einsatzmöglichkeiten additiver Fertigungsverfahren bei Spindellagern“.

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Erster Platz Kategorie Master- und Diplomarbeit: M. Sc. Stephan Hahn

Den 1. Preis erhielt M. Sc. Stephan Hahn (Friedrich-Alexander -Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Konstruktionstechnik, Prof. Dr.-Ing. Sandro Wartzack und Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Schweinfurt) für seine Masterarbeit „ Einsatzmöglichkeiten additiver Fertigungsverfahren bei Spindellagern“.

M. Sc. Stephan Hahn bei der Preisverleihung.
M. Sc. Stephan Hahn bei der Preisverleihung.
( Bild: S.Häuslein/konstruktionspraxis )

Er zeigt in seiner Masterarbeit detailliert die Stärken und Schwächen des aktuellen Stands der Technik in Bezug auf additive Fertigung auf und leitet hieraus systematisch das bestehende Einsatzpotential im Hinblick auf Spindellagerkomponenten ab. Durch Anwendung neuer Fertigungstechnologien soll das Gesamtsystem Spindellager technisch und wirtschaftlich optimiert werden. Die Erkenntnisse, die M. Sc. Hahn bei seiner Arbeit gewonnen hat, stellen eine wichtige Basis dar, um kurz- und mittelfristig Spindellagerkomponenten in kleineren Stückzahlen wirtschaftlich mittels additiver Fertigungsverfahren herstellen zu können. Dies gilt insbesondere für Deckscheiben, möglicherweise auch für Käfige, darüber hinaus auch für einen additiv hergestellten DLR-Spacer.

Den mit 3000 Euro dotierten zweiten Preis erhielt Dipl.-Ing. (FH) Daniel Ziegler, der sich in seiner Diplomarbeit mit einer „Analyse von Schädigungsmechanismen an Wälzlagerkäfigen in der Anwendung Zweimassenschwungrad“ auseinandersetzte.

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Zweiter Platz Kategorie Master- und Diplomarbeit: Dipl.-Ing. (FH) Daniel Ziegler

Einen zweiten Preis verlieh die Stiftung an Dipl.-Ing. (FH) Daniel Ziegler (Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt, Prof. Dr.-Ing. Gregor Mengelkamp und Schaeffler Technologies GmbH Co. KG, Schweinfurt) für seine Diplomarbeit „ Analyse von Schädigungsmechanismen an Wälzlagerkäfigen in der Anwendung Zweimassenschwungrad“.

Dipl.-Ing. (FH) Daniel Ziegler bei der Preisverleihung.
Dipl.-Ing. (FH) Daniel Ziegler bei der Preisverleihung.
( Bild: S.Häuslein/konstruktionspraxis )

Ausgangspunkt seiner Untersuchungen war eine Rückläuferanalyse; dabei wurden typische Schadensbilder untersucht und möglichen Schadensmechanismen zugeordnet. Anhand von Simulationen wurde erkannt, welche Betriebsbedingungen am schädlichsten für den Wälzlagerkäfig sind. An erster Stelle rangiert hier das Treten der Kupplung, die die Wälzlagerkäfige besonders durch eine größere Axiallast auf das Lager stark belastet. Aber auch der Motorstart und der Leerlauf können zu Schädigungen führen. Ziegler verglich die drei Käfigdesigns „Blech-Schnappkäfig“, „Schweißkäfig“ und „Kunststoff-Schnappkäfig“ miteinander und kam zu dem Ergebnis, dass sich der „Schweißkäfig“ am besten für die Anwendung im ZMS-Lager eignet. Alternativ sind auch Nietkäfige möglich, da sie eine genaue Zentrierung erlauben.

(sh)

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Über den Autor

Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Redakteurin, konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht