K-Luftfeder trotzt Extremtemperaturen

Besonders heiße und kalte Temperaturen stellen hohe Anforderungen an Federsysteme in Schienenfahrzeugen. Für extrem kalte Einsatzgebiete hat ContiTech die neue K-Luftfeder entwickelt. Sie hält Tiefsttemperaturen bis -50 °C stand und steht für die umfassende Entwicklungskompetenz von ContiTech – ganz im Sinne des Leitgedankens „Engineering Next Level“. „Bei der Entwicklung solcher temperaturresistenten Elastomerprodukte ist umfassendes Know-how gefragt“, sagt Friedrich Hoppmann, Segmentleiter ContiTech Railway Engineering. Mit seiner umfangreichen Materialkompetenz sowie jahrelangen Erfahrungen in extremen Klimaregionen gehört ContiTech zu den Spezialisten auf dem Gebiet der temperaturresistenten Luftfedern.

Grenzen bisheriger Werkstoffe

Durch die extremen Klimabedingungen ist ein Einsatz in Kasachstan ein besonderer Härtetest für Elastomerprodukte. Die langen Eisenbahntrassen des Staates führen durch verschiedene Klimazonen, die in unterschiedlichen Jahreszeiten von Extremen geprägt sind. So auch auf der über 1.000 Kilometer langen Strecke zwischen Almaty und Astana, die den Norden und Süden miteinander verbindet. Schienenfahrzeugluftfedern aus einer Gummimischung auf Naturkautschukbasis und Chloropren-Kautschuk kamen zum Einsatz, zeigten jedoch nach einiger Zeit Verschleißspuren in der Balgwand. „Da die traditionellen Luftfedermaterialien unter extremen Bedingungen an ihre Grenzen stießen, musste eine neue Luftfeder entwickelt werden“, erklärt Jörg Frohn, Leiter Forschung und Entwicklung bei ContiTech Railway Engineering.

Für die neue K-Luftfeder hat ContiTech deshalb die Stärken beider Materialien kombiniert. Die Gummimischungen und das gummibeschichtete Gewebe sind das Ergebnis der Forschungs- und Entwicklungsarbeit für Lkw-Luftfedern. Die für die innere Lage verwendete Gummimischung hat eine Kristallübergangstemperatur von fast -60 °C, während sich die Mischung der äußeren Lage durch eine besonders hohe Abriebfestigkeit sowie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Ozon-, UV- und Medieneinwirkung auszeichnet. Bei Sprödigkeitstest erfolgt bis zu -50 °C keine Kristallisation. Bei der Prüfung des Abriebverhaltens erwies sich das Material als doppelt so widerstandsfähig wie das bisher eingesetzte Chloropren.

Gelungener Kompromiss

„Bei der Entwicklung der extrem kältebeständigen Luftfeder ist ein guter Kompromiss zwischen Eigenschaftsänderungen und der Anpassung an die Umgebungsanforderungen gelungen“, sagt Hoppmann. „Das haben die Laborversuche bestätigt.“ ContiTech Railway Engineering betreibt in Hannover, Deutschland, das weltweit einzige akkreditierte Prüflabor für Luftfedersysteme in Schienenfahrzeugen und unterstreicht so seinen Qualitätsanspruch. Zwölf für die Bahnindustrie wichtige Prüfverfahren sind nach DIN EN ISO / IEC 17025 zertifiziert. Mit den Zertifizierungen nach ISO 9001, TS 16949 und IRIS erfüllt das Prüflabor bereits seit Jahren höchste Anforderungen. Für Messungen bei tiefen Temperaturen werden die Bälge in einer Klimakammer getestet, die in den Prüfstand integriert ist. „Die Klimakammer wurde von ContiTech speziell für derartige Messungen im eigenen Prüflabor konzipiert“, erklärt Frohn. Die Luftfeder wird mit Druck beaufschlagt und wenigstens zwölf Stunden lang abgekühlt.