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Forschungsgruppe Zugmittel und Tribologie
Veröffentlichungen

Veröffentlichungen

  • Sumpf, J.; Bartsch, R.; Strobel, J.; Bona, M.
    Scientific Reports, Nr. 3, Hochschule Mittweida, Oktober 2018, S. 111–114. ISSN 1437-7624
    In Stetigfördersystemen werden zunehmend Transportketten sowie Stütz- und Führungsschienen aus thermoplastischem Kunststoff eingesetzt, die u. a. einen schmierungsfreien und sauberen Transportprozess ermöglichen. Die mechanischen Eigenschaften dieser Kunststoffe sind jedoch begrenzt und zudem in erheblichem Maße temperaturabhängig. Eine reibungsbedingte Erwärmung kann deshalb sehr schnell zu starkem Verschleiß und zum Aufschmelzen der Gleitelemente bis hin zum Ausfall des Fördersystems führen. Eine Überlastung des Fördersystems kann sich u. a. durch hohe Kettenzugkräfte, Kontaktflächentemperaturen, Schwingungen oder Verschleiß äußern. Im Beitrag werden Möglichkeiten erörtert, diese funktionsrelevanten Systemdaten zu erfassen und Anwender bei Überschreitung der Grenzwerte zu alarmieren.
  • Finke, J.; Sumpf, J.; Mäder, C. C.
    14. WGTL-Fachkolloquium, Wien, September 2018.
    //  DOI: 10.2195/lj_Proc_finke_de_201811_01
    Im Beitrag wird zunächst auf die Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Stetigförderern sowie deren Steigerungsmöglichkeiten eingegangen. Am Beispiel eines Zahnriemenförderers werden die Auswirkungen der Steigerung anhand der Dimensionierungskriterien Zahntragfähigkeit und Kontakttemperaturerhöhung diskutiert. Um diese bei gleichbleibenden Sicherheitsfaktoren zu kompensieren sollte der Bewegungswiderstand zwischen Zahnriemen und Gleitleiste möglichst gering sowie über die Lebensdauer der Anlage konstant sein. Hierzu wird ein Ansatz vorgestellt, der im Wesentlichen auf der Ablösung der üblichen Gleit- durch Wälzreibung beruht. Die Potentialunterschiede dieser beiden Varianten werden anhand von in Langzeitversuchen gemessenen Bewegungswiderständen ermittelt. Die Beschreibung eines neuartigen Lagersystems, bei dem die alternative Abstützung der Zahnriemen zum Einsatz kommt, und ein Vergleich mit bestehenden Systemen runden den Beitrag ab.
  • Bartsch, R.; Sumpf, J.; Bergmann, A.; Bona, M.
    Tribology Conference Vol. 59, Göttingen, September 2018, p. P5. ISBN 978-3-9817451-3-9.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-318134
    A variety of analytical and numerical approaches for calculating the friction temperature have been developed in the past. However, none is capable to estimate the friction temperature of thermoplastic friction pairings. Therefore, a semi-analytical model for predicting the friction temperature has been developed. Dry friction and periodically recurring contact is a premise. In the article the derivation is shown und influencing parameters are explained. A validation is made by experimental studies on a conveyor system. The model can be applied to sliding chain conveyor as well as perspectively similar tribological systems.
  • Strobel, J.; Sumpf, J.; Bartsch, R.
    Vibroengineering Procedia Vol. 19, September 2018: pp. 1-5. p-ISSN 2345-0533. e-ISSN 2538-8479.
    //  DOI: 10.21595/vp.2018.20171
    Vibrations appearing in transport chain conveyors cause disadvantageous effects in conveying processes and decrease the durability of chains. In order to investigate these vibrations, a conveyor system with sliding chain made of plastic has been selected. Based on a generalized abstraction of this system, a multi-body simulation model was developed which considers viscoelastic properties of the sliding chain. The model was verified by measurements in the conveyor system. Finally, influencing factors on dynamic behavior were examined in more detail by variant calculations.
  • Sumpf, J.; Bergmann, A.
    Vortrag, „Analytik & Tribologische Kontakt-Systeme“, Analytical Tribology Network (ATN), Forum tech transfer, Hannover Messe, 25. April 2018.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-314398
    In der Fördertechnik werden zunehmend Transport­ketten und Gleit­elemente aus thermoplastischen Kunst­stoffen eingesetzt. Wesentliche Vorteile sind der schmierungs­freie und damit saubere und wartungs­arme Betrieb, die geringe Eigenmasse sowie die mit hoher Gestaltungs­freiheit und Effizienz verbundene Fertigungs­technologie im Spritzgieß­verfahren. Die Bauelemente der Förder­systeme werden in der Praxis sehr unterschiedlich beansprucht. Da jedoch die mechanischen und tribologischen Eigen­schaften der Kunst­stoffe signifikant von den Belastungs- und Umgebungs­bedingungen, insbesondere der Temperatur, abhängig sind, ist die Entwicklung und Charakterisierung geeigneter Werkstoff­systeme sehr komplex. Im Vortrag werden diese Herausforderungen thematisiert und Möglichkeiten zur praxisnahen Untersuchung und Bereitstellung von Kennwerten vorgestellt.
  • Strobel, J.
    Dissertation, 2018, TU Chemnitz.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-211447
    In Stetigförder­systemen mit Gleit­ketten treten Schwingungen auf, die zu Beeintröchtigungen des Material­flusses führen können. Dazu zählen u. a. Kippen oder Rutschen der Förder­güter oder die Schädigung der Förderkette durch schwellende Belastung. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse und Simulation der auftretenden Schwingungen, mit dem Ziel, ein Simulations­modell zu entwickeln, welches die dynamischen Effekte in einer Kunststoff-Gleitkette abbilden kann. Einführend werden Gleit­ketten­förder­systeme analysiert und die Anregungsursachen, die in dem System zu Schwingungen führen, betrachtet. Die Eigen­frequenz ist eine maßgebliche Größe des Schwingungs­verhaltens. Deshalb werden mehrere Ansätze zur Berechnung der Eigen­frequenzen einer Gleit­kette aufgestellt und deren Zweck­mäßigkeit überprüft. Anschließend erfolgt die Erstellung eines Mehrkörper-Simulations­modells, mit dem neben den Eigen­frequenzen auch die Amplituden­verläufe der Beschleunigung sowie der Ketten­zug­kraft berechnet werden können. Weiterhin wird aufgrund des visko­elastischen Material­verhaltens der Kunststoff­kette ein geeignetes Material­modell ermittelt und dessen Parameter über eine Optimierungs­rechnung bestimmt. Nach der Validierung des Eigen­frequenz- und des Simulations­modells an einer Versuchs­förder­anlage erfolgt eine Parameter­analyse, mit der die Auswirkungen der relevanten Einfluss­größen auf das dynamische Verhalten am Beispiel des Versuchs­förder­systems eruiert werden. Abschließend werden Empfehlungen zur Reduzierung von Schwingungen in Gleit­ketten­förder­systemen gegeben.
  • Bartsch, R.; Sumpf, J.; Bergmann, A.
    Tribologie + Schmierungstechnik, Jg. 65 (2018), H. 2/2018, S. 62-68. ISSN 0724-3472.
    Die Auslegung von Zug- und Tragmitteln in der Stetigfördertechnik (z. B. Kunststoffketten) basiert bisher auf einer rein mechanischen Dimensionierung. Jedoch sind mechanische Grenzwerte nur bedingt zur Vermeidung von Systemversagen anwendbar. Mit höheren Geschwindigkeiten oder Flächenpressungen steigt vor allem die thermische Belastung, welche ab einer bestimmten Temperatur zu Systemversagen aufgrund von Erweichen oder Aufschmelzen der Kunststoffe führt. Anhand systematischer Untersuchungen werden Zusammenhänge zwischen der Reibtemperatur, dem Reibwert, dem Verschleiß und Prozessparametern ermittelt. Auf dieser Grundlage werden Grenzwerte festgelegt und ein Modell zur Abschätzung der Reibtemperatur entwickelt.
  • Bankwitz, H.
    Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren (Technomer): Tagungsband: Nichtöffentliches Onlinearchiv, Vol. 25, November 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-939382-13-3.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-231798
    Im Beitrag sind Überlegungen hinsichtlich der optimalen Geometrie des Ketten­gliedes dargestellt. Daraus wurde ein Innen­glied mit zwei gewickelten Einlegern entwickelt. Das äußere Ketten­glied entspricht dem einer Rollen­kette. Die Geometrie der Einleger wurde mithilfe der FEM optimiert, sodass durch zwei Einleger aus Glas­faser die Dehnung auf ca. 57% bzw. für Kohle­faser auf ca. 39% reduziert werden konnte.
  • Bergmann, A.; Weisbach, T.; Bartsch, R.; Sumpf, J.
    Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren (Technomer): Tagungsband, Vol. 25, November 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-939382-13-3.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-230859
    Im Beitrag werden Möglichkeiten zur Optimierung von Reib­systemen durch geo­metrische Ver­änderung der Kontakt­fläche erörtert. Als mögliches Einsatz­gebiet bieten sich Linear­föhrungen, wie sie z. B. an einem Gleit­ketten­förderderer im Bereich der Förder­technik vorliegen, an.
  • Weisbach, T.; Sumpf, J.; Bergmann, A.; Bartsch, R.
    Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren (Technomer): Tagungsband, Vol. 25, November 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-939382-13-3.
    Das Training von Bewegungs­ablöufen zur Steigerung von Föhig­keiten ist ein fundamentaler Bestand­teil im Leistungs­sport. Ein realistisches Training, unterstötzt durch technische Systeme, ermöglicht es Athleten optimale Trainings­erfolge zu erzielen und wird dementsprechend von Trainern und Leistungs­zentren gewönscht. Insbesondere in Winter­sport­arten, wie z. B. Renn­rodeln oder Bob­fahren, kann dies aller­dings nur bedingt realisiert werden und erfordert oftmals Abstriche bei der Trainings­gestaltung.
    Im Rahmen dieses Beitrags wird daher eine mehr­schichtige Verbund­folie vorgestellt, welche den Athleten ein realistischeres Training mit eigenem Schlitten ermöglichen soll. Hierzu werden zum einen der Aufbau und die Herstellung des Folien­verbundes erlöutert sowie tribologische Untersuchungs­ergebnisse präsentiert.
  • Weisbach, T.; Sumpf, J.; Bergmann, A.; Bartsch, R.
    Tribologie-Fachtagung: Tagungsband, Vol. 58, September 2017, Göttingen. 978-3-9817451-2-2, S. 41/1–41/10.
    Das Training von Bewegungs­abläufen zur Steigerung von Fähig­keiten ist ein fundamentaler Bestand­teil im Leistungs­sport. Ein realistisches Training, unterstützt durch technische Systeme, ermöglicht es Athleten optimale Trainings­erfolge zu erzielen und wird dementsprechend von Trainern und Leistungs­zentren gewünscht. Insbesondere in Winter­sport­arten, wie z. B. Renn­rodeln oder Bob­fahren, kann dies aller­dings nur bedingt realisiert werden und erfordert oftmals Abstriche bei der Trainings­gestaltung.
    Im Rahmen dieses Beitrags wird daher eine mehr­schichtige Verbund­folie vorgestellt, welche den Athleten ein realistischeres Training mit eigenem Schlitten ermöglichen soll. Hierzu werden zum einen der Aufbau und die Herstellung des Folien­verbundes erläutert sowie tribologische Untersuchungs­ergebnisse präsentiert.
  • Bartsch, R.
    Dissertation, 2017, TU Chemnitz.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-229404
    Im Zuge der kontinuierlichen Weiter­entwicklung von Verarbeitungs- und Verpackungs­maschinen werden immer höhere Anforderungen an die für den Göter­transfer eingesetzte Förder­technik gestellt. Neben der erhöhten Förder­leistung sind zudem ein schmier­mittel­freier Betrieb sowie eine hundert­prozentige Verfügbarkeit gefordert. Durch die zunehmende Leistungs­steigerung kommt es zu hohen Beanspruchungen, die bei falscher Auslegung zu mechanischem oder thermischem Versagen der Kunststoff-Bauteile im Förder­system föhren können. Während das mechanische Versagen mit den aktuellen Dimensionierungen vermieden werden kann, gibt es bezüglich des thermischen Versagens keine hinreichend genaue Auslegungs­vorschrift.
    Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der thermischen Analyse von Gleit­ketten-Förder­systemen sowie den darin eingesetzten thermo­plastischen Kunststoff-Kunststoff-Gleitpaarungen. Dies­bezöglich werden die Gleit­kontakte eines Gleit­ketten­förderers und deren Belastungen analysiert. Durch Abstraktion des Kette–Schiene-Systems wird ein semi-analytisches Berechnungs­modell zur Abschätzung der Reib­temperatur entwickelt, welches mittels experimenteller Unter­suchungen auf einem Tribo-Prüfstand und an einem Förder­system verifiziert wird. Aus den Unter­suchungs­ergebnissen konnte ein thermisches Auslegungs­kriterium für Kunststoff-Kunststoff-Gleitpaarungen abgeleitet werden, welches sowohl auf Gleit­ketten-Förderer als auch perspektivisch auf ähnliche tribologische Systeme über­tragen werden kann.
  • Bartsch, R.; Sumpf, J.; Nendel, K.
    Logistics Journal: Proceedings, Vol. 2017, Issue 10. ISSN 2192-9084.
    //  URN: urn:nbn:de:0009-14-45684  //  DOI: 10.2195/lj_Proc_bartsch_de_201710_01
    Mit höheren Geschwindig­keiten oder Flächen­pressungen erhöht sich die thermische Beanspruchung im Reib­kontakt von Gleit­ketten und Gleit­schienen, welche ab einer bestimmten Temperatur zu Erweichung und Auf­schmelzen führt. Um dies zu ver­meiden, wird ein semi-analytisches Modell zu Berechnung der Reib­temperatur her­ge­leitet und anhand experimenteller Unter­suchungen validiert
  • Rohne, C.; Schreiter, M.; Sumpf, J.; Nendel, K.; Kroll, L.
    Logistics Journal: Proceedings, Vol. 2017, Issue 10. ISSN 2192-9084.
    //  URN: urn:nbn:de:0009-14-45733  //  DOI: 10.2195/lj_Proc_rohne_de_201710_01
    Zur Erhöhung der Steifig­keit und Festig­keit von Multi­flex-Gleit­ketten wurde ein hybrider Gestaltungs­grundsatz verfolgt. Die über­tragung der betriebs­bedingten Kräfte in den Ketten­gliedern übernimmt eine druck­gegossene Verstärkungs­struktur, während eine thermo­plastische Außen­haut für optimale tribologische Eigen­schaften in den Kontakt­flächen zwischen den Zug­elementen und den umliegenden Bau­teilen wie bspw. Führungs­profile, Ketten­räder, Gleit­bögen, etc. sorgt. Die Entwicklung der hybriden Förder­kette wird in folgender Abhandlung erläutert.
  • Bartsch, R.; Sumpf, J.; Bergmann, A.
    International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems: Proceedings, Vol. 3, April 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-945479-08-7, p. 139-146.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-231659  //  DOI: 10.13140/RG.2.2.16781.84966/1
    Reibflächentemperatur von POM–PE Gleit­kontakten
    Die Konstruktion von Zug- und Trag­mitteln für kontinuierliche Förder­ein­heiten (z. B. Kunst­stoff­ketten) beruht bisher auf einer rein mechanischen Dimensionierung. Jedoch sind mechanische Grenz­werte nur bedingt zur Ver­meidung von System­ver­sagen anwend­bar. Bei größeren Geschwindig­keiten oder Druck erhöht sich insbesondere die thermische Beanspruchung, was bei einer bestimmten Temperatur zum System­aus­fall durch Erweichung oder Schmelzen der Werk­stoffe führt. In systematischen Unter­suchungen werden die Kor­relation zwischen der Reibungs­temperatur, Reibungs­koeffizienten, Ver­schleiß und Prozess­parametern unter­sucht. Auf dieser Basis wurde ein Modell zur Berechnung der Reibungs­temperatur zu ent­wickelt.
  • Bona, M.; Beha, M.; Sumpf, J.
    International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems: Proceedings, Vol. 3, April 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-945479-08-7, p. 170-179.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-231714
    Lösbare Verbindung für dünne homogene Förder­bänder in der Lebens­mittel­industrie
    Bandförderer spielen in vielen Industrie­bereichen eine wichtige Rolle. Der Transport von Lebens­mitteln stellt dabei auf­grund von Ver­schmutzung und Mikroben­bildung besondere Anforderungen und Restriktionen an das Förder­system. Hier ver­wendete lebens­mittel­konforme Bänder werden aus fertigungs­technischen Gründen oft als Meter­ware produziert, im Anschluss auf Länge geschnitten und die Enden ver­bunden. Um die Montage zu gewähr­leisten kommen dazu unter anderem lös­bare Band­ver­bindungen zum Ein­satz.
    Der Beitrag befasst sich ent­sprechend mit der Ent­wicklung einer neuen lösbaren Ver­bindung für dünne, unver­stärkte Förder­bänder in der Lebens­mittel­industrie. Neben der Reduzierung von kritischen Bereichen wie Hinter­schnitten und Durch­brüchen liegen weitere Augen­merke auf der Erhöhung der Zug­festig­keit, sowie einer einfachen und schnellen Montage bzw. Demontage der Ver­bindung zu Reinigungs­zwecken. Zudem soll eine wirt­schaft­liche Fertigung gewähr­leistet werden.
  • Faust, K.; Bergmann, A.; Sumpf, J.
    International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems: Proceedings, Vol. 3, April 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-945479-08-7, p. 160-169.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-231703  //  DOI: 10.13140/RG.2.2.11748.68489
    Einfluss des Schmelzfließ­index auf die mechanischen Eigen­schaften von Poly­oxymethylen (POM)
    Im Beitrag wird der Zusammen­hang zwischen der mittleren molaren Masse und des Schmelz­fließindex (MFR) hergestellt. Dabei wird am Beispiel von Poly­oxy­methylen (POM) ersichtlich, dass eine hohe mittlere molare Masse mit einem geringen MFR (hochviskos) einhergeht. Basierend auf dieser Abhängig­keit werden die mechanischen Eigen­schaften statische und dynamische Zug­festigkeit, E-Modul, Härte sowie Kerb­schlag­zähigkeit untersucht.
    Dabei konnte festgestellt werden, dass die Kenn­größen statische Zug­festigkeit, E-Modul und Härte mit steigendem MFR (abnehmende Viskosität) zunehmen. Die dynamischen Langzeit­eigenschaften und Kerb­schlag­zähigkeiten sinken hingegen mit zunehmendem MFR.
  • Rohne, C.; Schreiter, M.; Sumpf, J.; Nendel, K.; Kroll, L.
    International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems: Proceedings, Vol. 3, April 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-945479-08-7, p. 65-77.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-231781
    Hybride Förderketten - Auslegung, Konstruktion und Fertigung
    In der Abhandlung wird die Ent­wicklung einer Multi­flex­kette in Hybrid­bau­weise erläutert. Mit dieser neu­artigen Ketten­variante soll eine Steifig­keits- und Festig­keits­steigerung gegen­über den konventionellen Kunst­stoff­gleit­ketten erzielt werden. Als Aus­gangs­basis für die Ent­wicklung der hybriden Förder­kette dient eine zwei­teilig aus­geführte Multi­flex­kette mit der Teilung von 33,5 mm und einer Bau­breite von 83 mm. Die hybride Förder­kette soll in bestehende Layouts von Ketten­förderern integriert werden können. Unter Beachtung konstruktiver, fertigungs­technischer und betrieb­licher Aspekte wird die last­tragende Struktur der einzelnen Ketten­glieder im Metall­druck­guss­prozess gefertigt und anschlieöend mit einem, für Multi­flex­ketten üblichen Kunst­stoff im Spritz­gieß­prozess ummantelt. Die Evaluierung der Steifig­keits- bzw. Festig­keits­steigerung erfolgt im Rahmen umfang­reicher Versuchs­reihen.
  • Strobel, J.; Sumpf, J.; Bankwitz, H.
    International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems: Proceedings, Vol. 3, April 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-945479-08-7, p. 180-186.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-231745
    Dynamische Untersuchungen an einem Gleitkettenförderer
    In Gleitkettenfördersystemen werden häufig Schwingungen der Kette beobachtet, die einen zuver­lässigen Förder­prozess auf diesen Anlagen beein­trächtigen können. Ziel dieser Arbeit ist die Erforschung dieser Schwingungen mit Hilfe von einem Mehr­körper­simulations­modell. Zur Abbildung der dynamischen Effekte wurden rheologische Elemente ver­wendet. Ein Schwer­punkt lag bei der Ermittlung der für das Modell not­wendigen Material­kenn­werte. Diese wurden mit Hilfe von Hyterese­ver­suchen heraus­gefunden. Zum Schluss wurde über einen Abgleich zwischen Simulation und Messung im Förder­system das Modell verifiziert.
  • Weisbach, T.; Sumpf, J.; Bumm, C.
    International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems: Proceedings, Vol. 3, April 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-945479-08-7, p. 154-159.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-231676
    Thermoplastische mehrschichtige Gleitfolie
    Das Training von Bewegungs­abläufen, zur Steigerung von Fähig­keiten, ist ein fundamentaler Bestand­teil im Leistungs­sport. Ein realistisches Training, unter­stützt durch tech­nische Systeme, ermög­licht es Athleten optimale Trainings­erfolge zu erzielen und wird dement­sprechend von Trainern und Leistungs­zentren über­all auf der Welt gewünscht. Ins­besondere in Winter­sport­arten, wie z.B. Renn­rodeln oder Bob­fahren, kann dies aller­dings nur bedingt realisiert werden und erfordert oft­mals Abstriche bei der Trainings­gestaltung.
    Im Rahmen dieses Bei­trags wird daher eine mehr­schichtige Ver­bund­folie vor­gestellt, welche den Athleten ein realistischeres Training ermög­lichen soll. Hier­zu werden zum einen der Auf­bau und die Her­stellung des Folien­ver­bundes erläutert sowie tribologische Unter­suchungs­ergeb­nisse präsentiert.
  • Bergmann A.
    Forschungsbericht, 2016, Chemnitz.
    //  URN: nbn:de:bsz:ch1-qucosa-216111
    Im Beitrag werden bei verschiedenen Lastkollektiven und zwei Reibgeschwindigkeiten die Erodierstrukturen K27, K36, K42 und die Ätzstruktur K36 mit glatten Probekörpern hinsichtlich des Reibwertes und des Verschleißverhaltens untersucht. Als strukturierte Probekörper kommen die Kunststoffe POM und PA und als Gegenkörper zwei verschiedene PE-UHMW-Typen zum Einsatz.
  • Finke, J.; Sumpf, J.; Maximow, I.
    Logistics Journal: Proceedings, Vol. 2016, Issue 10. ISSN 2192-9084.
    //  URN: urn:nbn:de:0009-14-44647  //  DOI: 10.2195/lj_Proc_finke_de_201610_01
    In Stetigförderanlagen mit umlaufendem Zug- und Tragmittel wird in der Vielzahl der Anwendungen das Tragmittel gleitend abgestützt. In diesem tribologischen System ist der Reibwert der ausschlaggebende Faktor zur Dimensionierung und begrenzt somit maßgeblich die Transportleistung des Systems. Im Beitrag werden ausgewählte Strategien zur Reibungsminderung vorgestellt und anhand von Versuchsergebnissen die Vorzugsvariante nach dem Prinzip der „Rollenden Fördertechnik” (RFT) ausgewählt. Um die Vorteile hinsichtlich Energieeffizienz der gewählten Variante gegenüber dem Stand der Technik zu verdeutlichen, wurden an sogenannten Werkermitfahrbändern (WMB) Wirkleistungsmessungen durchgeführt. Da hierbei nicht das Einsparpotential der Reibwertunterschiede festgestellt werden konnte, schließt sich eine Analyse der Energieverbrauchsanteile des Gesamtsystems an. Eine Extremwertbetrachtung zur möglichen Steigerung der Transportleistung von WMBs rundet den Beitrag ab.
  • Sumpf, J.; Finke, J.; Nendel, K.; Fischer, M.
    Hebezeuge Fördermittel, Heft 10/2016, S. 32-35, HUSS-MEDIEN GmbH, Berlin. ISSN 0017-9442.
    Bei einem Modulbandförderer wird das Transportband mit der sogenannten "Rollenden Fördertechnik" abgestützt. Der rollende Abtrag gewöhrleistet einen wesentlich geringeren Bewegungswiderstand als bei der marktüblichen Gleitreibung, sodass derartige Förderer signifikante Vorteile aufweisen. In einem Vergleich zwischen rollender und gleitender Abstützung wurde der verringerte Energiebedarf experimentell nachgewiesen. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für eine detaillierte Analyse der Energieverbrauchsanteile des Gesamtsystems, womit auftretende Effekte erklärt und Förderer zuverlässiger dimensioniert werden können.
  • Sumpf, J.; Finke, J.; Nendel, K.; Fischer, M.
    Hebezeuge Fördermittel, Heft 09/2016, S. 32-34, HUSS-MEDIEN GmbH, Berlin. ISSN 0017-9442.
    Der von der Denipro AG entwickelte Modulbandförderer Denimove setzt hinsichtlich Energieeffizienz und Transportleistung neue Maßstäbe. Die Mattenkette wird durch die sogenannte "Rollende Fördertechnik" (RFT) abgestützt, die im Vergleich zur Gleitreibung einen signifikant geringeren Bewegungswiderstand aufweist. Anhand aktueller experimenteller Untersuchungen wird nachgewiesen, dass der Denimove vor allem bei hoher Beladung wesentlich weniger Antriebsenergie als ein Förderer mit marktüblicher Gleitabstützung benötigt. In einem Folgebeitrag werden die Messergebnisse weiter diskutiert und anhand der einzelnen Energieverbrauchsanteile des Gesamtsystems analysiert.
  • Bartsch, R.; Sumpf, J.; Bergmann, A.
    Tribologie-Fachtagung: Tagungsband, Vol. 57, Oktober 2016, Göttingen. ISBN 978-3-9817451-1-5, S. 07/1-07/10.
    Die Auslegung von Zug- und Tragmitteln in der Stetigfördertechnik (z. B. Kunststoffketten) basiert bisher auf einer rein mechanischen Dimensionierung. Jedoch sind mechanische Grenzwerte nur bedingt zur Vermeidung von Systemversagen anwendbar. Mit höheren Geschwindigkeiten oder Pressungen steigt vor allem die thermische Belastung, welche ab einer bestimmten Temperatur zu Systemversagen auf-grund von Erweichen oder Aufschmelzen der Materialien führt. Anhand systematischer Untersuchungen werden Zusammenhänge zwischen der Reibtemperatur, dem Reibwert, dem Verschleiß und Prozesspa-rametern ermittelt. Auf dieser Grundlage werden Grenzwerte festgelegt und ein Modell zur Berechnung der Reibtemperatur zu entwickelt.
  • Rohne, C.; Schreiter, M.; Sumpf, J.; Nendel, K.; Nendel, W.; Kroll, L.: Smart high performance conveyor chain made of plastic. In Kroll; L.: Conference Proceedings of the 2nd International MERGE Technologies Conference, Chemnitz, 01./02.10.2015, S. 189-194, ISBN 978-3-95735-025-1.
  • Weisbach, T.; Sumpf, J.; Weise, S.; Bergmann, A.; Nendel, K.: Tribologische Echtzeitüberwachung in Fördersystemen. Tagungsband zum 11. WGTL-Fachkolloquium, Duisburg, 30.09./01.10.2015, ISBN 978-3-00-050736-6.
  • Sommer, R.; Weisbach, T.; Strobel, J.; Nendel, K.; Mehner, J.: Kabellose in situ Parametererfassung von Kunststoffketten. Tagungsband zur 4. Tagung Innovation Messtechnik, Wien, 28.05.2015, ISBN 978-3-8440-3560-5.
  • Weise, S.; Bergmann, A.; Bartsch, R.; Lüdemann, L.; Sumpf, J.: Plastic Slide Chain Conveyors and Plastic Tribology ö Incitements for Industrial Applications and Science. Conference Proceedings of the 2. International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems, Chemnitz, 21./22. April 2015, S. 8-22, ISBN 978-3-945479-03-2.
  • Bankwitz, H.; Sumpf, J.: Simulation und Analyse ringgespannter Zahnriemengetriebe. Conference Proceedings of the 2. International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems, Chemnitz, 21./22. April 2015, S. 156-164, ISBN 978-3-945479-03-2.
  • Sumpf, J.; Weise, S.; Grünert, M.: Whisper Chain - Faster Conveyance with Quiet Chains. Conference Proceedings of the 2. International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems, Chemnitz, 21./22. April 2015, S. 165-169, ISBN 978-3-945479-03-2.
  • Weise, S.; Strobel, J.; Rohne, C.: Gezielte Funktionserweiterung von Förderketten. Conference Proceedings of the 2. International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems, Chemnitz, 21./22. April 2015, S. 170-180, ISBN 978-3-945479-03-2.
  • Sumpf, J.; Bankwitz, H.; Bartsch, R.; Strobel, J.: Calculation Methods for Chain Conveyor Systems. Conference Proceedings of the 2. International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems, Chemnitz, 21./22. April 2015, S. 181-191, ISBN 978-3-945479-03-2.
  • Weisbach, T.; Sumpf, J.: Analyse und überwachung von Reibwerten in Fördersystemen. Conference Proceedings of the 2. International Symposium Plastic-Slide-Chains and Tribology in Conveyor Systems, Chemnitz, 21./22. April 2015, S. 192-197, ISBN 978-3-945479-03-2.
  • Finke, J.; Sumpf, J.; Nendel, K.: Rollende Abstützung von Transportzahnriemen. Antriebstechnik, Heft 1-2, 54. Jahrgang, S. 43-44, ISSN: 0722-8546.
  •  Sumpf, J.; Bankwitz, H.; Rasch, F.; Nendel, K.: Novel calculation method for chain conveyor systems. Logistics Journal: referierte Veröffentlichungen, Vol. 2014 (urn:nbn:de:0009-14-40310).
  •  Rohne, C.; Merkel, A.; Schreiter, M.; Nendel, K.; Müller, E.; Sumpf, J.; Kroll, L.: Intelligente Hochleistungsförderkette aus Kunststoff. Logistics Journal: Proceedings, Vol. 2014 (urn:nbn:de:0009-14-40461).
  •  Grünert, M.; Weise, S.; Sumpf, J.; Nendel, K. et al.: Förderkette mit gleichgestalteten Kettengliedern und Verbindungselementen. Offenlegungsschrift DE102013008230A1, 13.11.2014.
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  • Weise, S.; Strobel, J.; Bergmann, A.; Schumann, A.: Energetische Betrachtung bewegter Massen in Förderprozessen. Tagungsband zum 2. Methodenworkshop der Querschnittsarbeitsgruppe 1 "Energetisch-wirtschaftliche Bilanzierung" des Spitzentechnologieclusters eniPROD, TU Chemnitz/Fraunhofer IWU Chemnitz. Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2012. ISBN 978-3-942267-59-5.
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  • Schumann, A; Sumpf, J.; Weise, S.; Bleesen, C.: Energieeffiziente Kunststoff-Gleitlager durch mikrostrukturierte Reibflächen. Tagungsband zur 22. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren, Chemnitz 10.-12.11.2011, Vortrag 5.3, S. 1-13, ISBN 978-3-00-939382-10-2.
  • Weise, S.; Schumann, A; Sumpf, J.; Nendel, K.: Charakterisierung schmierungsfreier Kunststoff-Kunststoff-Reibpaarungen. Tagungsband zur 22. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren, Chemnitz 10.-12.11.2011, Vortrag 8.4, S. 1-10, ISBN 978-3-00-939382-10-2.
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  • Auerbach, P., Nendel, K.: Investigation and calculation of the durability of sideflexing polymer chains, Logistics journal der WGTL 09/2006, ISSN 1860- 7977.
  • Auerbach, P., Nendel, K.: Investigation of the loads and the rise of tensile forces in sideflexing sliderail chains, Logistics journal der WGTL 09/2006, ISSN 1860- 7977.
  • Auerbach, P.: Zur Beanspruchung und Lebensdauer raumgängiger Gleitketten aus Kunststoffen. Technische Universität Chemnitz, Dissertation 2006.
  • Strobel, J.
    Dissertation, 2018, TU Chemnitz.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-211447
    In Stetigförder­systemen mit Gleit­ketten treten Schwingungen auf, die zu Beeinträchtigungen des Material­flusses führen können. Dazu zöhlen u. a. Kippen oder Rutschen der Förder­güter oder die Schödigung der Förderkette durch schwellende Belastung. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse und Simulation der auftretenden Schwingungen, mit dem Ziel, ein Simulations­modell zu entwickeln, welches die dynamischen Effekte in einer Kunststoff-Gleitkette abbilden kann. Einföhrend werden Gleit­ketten­förder­systeme analysiert und die Anregungsursachen, die in dem System zu Schwingungen führen, betrachtet. Die Eigen­frequenz ist eine maßgebliche Größe des Schwingungs­verhaltens. Deshalb werden mehrere Ansötze zur Berechnung der Eigen­frequenzen einer Gleit­kette aufgestellt und deren Zweck­mäßigkeit überprüft. Anschließend erfolgt die Erstellung eines Mehrkörper-Simulations­modells, mit dem neben den Eigen­frequenzen auch die Amplituden­verläufe der Beschleunigung sowie der Ketten­zug­kraft berechnet werden können. Weiterhin wird aufgrund des visko­elastischen Material­verhaltens der Kunststoff­kette ein geeignetes Material­modell ermittelt und dessen Parameter über eine Optimierungs­rechnung bestimmt. Nach der Validierung des Eigen­frequenz- und des Simulations­modells an einer Versuchs­förder­anlage erfolgt eine Parameter­analyse, mit der die Auswirkungen der relevanten Einfluss­größen auf das dynamische Verhalten am Beispiel des Versuchs­förder­systems eruiert werden. Abschließend werden Empfehlungen zur Reduzierung von Schwingungen in Gleit­ketten­förder­systemen gegeben.
  • Bartsch, R.
    Dissertation, 2017, TU Chemnitz.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-229404
    Im Zuge der kontinuierlichen Weiter­entwicklung von Verarbeitungs- und Verpackungs­maschinen werden immer höhere Anforderungen an die für den Güter­transfer eingesetzte Förder­technik gestellt. Neben der erhöhten Förder­leistung sind zudem ein schmier­mittel­freier Betrieb sowie eine hundert­prozentige Verfügbarkeit gefordert. Durch die zunehmende Leistungs­steigerung kommt es zu hohen Beanspruchungen, die bei falscher Auslegung zu mechanischem oder thermischem Versagen der Kunststoff-Bauteile im Förder­system führen können. Während das mechanische Versagen mit den aktuellen Dimensionierungen vermieden werden kann, gibt es bezüglich des thermischen Versagens keine hinreichend genaue Auslegungs­vorschrift.
    Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der thermischen Analyse von Gleit­ketten-Förder­systemen sowie den darin eingesetzten thermo­plastischen Kunststoff-Kunststoff-Gleitpaarungen. Dies­bezüglich werden die Gleit­kontakte eines Gleit­ketten­förderers und deren Belastungen analysiert. Durch Abstraktion des Kette–Schiene-Systems wird ein semi-analytisches Berechnungs­modell zur Abschätzung der Reib­temperatur entwickelt, welches mittels experimenteller Unter­suchungen auf einem Tribo-Prüfstand und an einem Förder­system verifiziert wird. Aus den Unter­suchungs­ergebnissen konnte ein thermisches Auslegungs­kriterium für Kunststoff-Kunststoff-Gleitpaarungen abgeleitet werden, welches sowohl auf Gleit­ketten-Förderer als auch perspektivisch auf ähnliche tribologische Systeme über­tragen werden kann.
  • Bankwitz, H.
    Dissertation, 2014, TU Chemnitz.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-154615
    Die Arbeit befasst sich mit der Simulation von Zwei­wellen-Zahn­riemen­getrieben und deren Vorspann­methoden, insbesondere mit der relativ neuen Methode Spannring (ROLL-RING). Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein analytisches Simulations­modell zu entwickeln, mit dem grund­legende Erkenntnisse über das statische und dynamische Verhalten solcher ringgespannten Zahnriemengetriebe gewonnen werden können. für einen exemplarischen Vergleich der Vorspann­methoden, werden außerdem analytische Simulations­modelle für Zahn­riemen­getriebe ohne Spannelement und mit feder­gespannter Rolle erstellt. Als weiteren Bestand­teil der vorliegenden Arbeit wird eine Dimensionierungs­vorschrift für ring­gespannte Zahn­riemen­getriebe abgeleitet, bei der sowohl statische als auch dynamische Vorgänge im Getriebe berück­sichtigt werden können. Anschließend wird der Einfluss der relevanten Parameter auf das Verhalten des ring­gespannten Getriebes untersucht. Alle erstellten Simulations­modelle werden sowohl experimentell an Versuchs­ständen als auch mittels FEM-Vergleichs­rechnung validiert. Die dafür benötigten Getriebe­parameter wurden ebenfalls experimentell ermittelt. Abschließend folgt der exemplarische Vergleich der Vorspann­methoden anhand von drei Simulations­beispielen und einem experimentellen Vergleich des Wirkungs­grads.
  • Weise, S.
    Dissertation, 2014, TU Chemnitz.
    //  ISBN 978-3-8439-1897-8
    In der Intralogistik werden häufig Gleit­ketten­förderer mit Förder­ketten aus Kunst­stoff eingesetzt. Um deren günstige tribologische Eigen­schaften zu nutzen, sie aber hinsichtlich ihrer Festig­keit und Steifig­keit zu verbessern, wird in der vorliegenden Arbeit eine Hoch­leistungs-Kunst­stoff­gleit­kette entwickelt, gefertigt und untersucht.
    Die dafür neu konzipierte Ketten­glied­geometrie ist sowohl unter statischen als auch unter zyklisch-dynamischen Belastungen vielen marktüblichen Varianten überlegen. Außerdem kann sie problemlos in vorhandenen Förder­systemen eingesetzt werden.
    Sie ermöglicht darüber hinaus die Integration schlaufen­förmiger Einlege­teile. Diese verstärken die Ketten­glieder entlang ihrer Kraftflusslinien und erhöhen so deren Festigkeit und Steifigkeit. Alle durchgeführten Entwicklungsschritte, wie z. B. die Wahl der eingesetzten Material­kombinationen, Form und Beschaffen­heit der Verstärkungs­strukturen oder die angewendeten Konstruktions­prinzipien, sind in der Arbeit dargestellt. Die mechanischen Eigen­schaften der Vorzugs­varianten werden ausführlich getestet und evaluiert.
    Da bislang keine verbindlichen Normen für die Untersuchung von Kunst­stoff­förder­ketten existieren, wird eine umfangreiche Prüf­vorschrift erarbeitet und vorgestellt. Ihr Fokus liegt dabei auf genauen und reproduzierbaren Algorithmen zur Auswertung der einzelnen Prüfungen. Auch aus komplexen und wider­sprüchlichen Mess­ergebnissen können nun objektiv und vergleichbar die gesuchten mechanischen Kenn­größen ermittelt werden. Damit steht dem Anwender ein praktisches und ökonomisches Werk­zeug zur umfassenden Charakterisierung mechanischer Ketten­eigenschaften zur Verfügung.
  • Dombeck, U.
    Dissertation, 2013, TU Chemnitz.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-109852
    Die Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Beanspruchungen von Stau­rollen­ketten. Zunächst wurde in den Grund­lagen der Aufbau von unterschiedlichen Stau­rollen­ketten­arten dargestellt, die Eigenschaften miteinander verglichen und kategorisiert. Aufbauend auf dem anschließend geschaffenen Verständnis der wirkenden Reib­paarungen bzw. -arten wurden FEM-Analysen durchgeführt, um dadurch auftretende Spannungen zu detektieren und das thermische Verhalten der unterschiedlichen Werkstoff­paarungen zu ermitteln. Innerhalb der praktischen Versuche der Arbeit kam es zur Ermittlung der Bruch- und Dauer­festig­keiten nach ISO 15654. Zur Untersuchung der Eigen­schaften der Ketten unter praxis­nahen Rand­bedingungen wurde ein Versuchs­stand konzipiert, welcher die Ermittlung von Kenn­werten zwei unterschiedlicher Ketten­größen unter härtesten Bedingungen ermöglicht. Durch diesen Versuchs­stand wurden die Stau­kraft, die Ketten­zug­kraft durch das Drehmoment am Antrieb, die Ketten­geschwindigkeit, die Ketten­längung und das Temperatur­verhalten dauer­haft über­wacht. Im letzten Kapitel der Arbeit wurde eine überwachungs­station für unterschiedliche Bau­größen von Staurollen­ketten entwickelt und die Funktions­weise durch Versuche nachgewiesen.
  • Rasch, F.
    Dissertation, 2012, TU Chemnitz.
    //  ISBN 978-3-8439-0574-9
    In dieser Arbeit werden flächig ausgebildete Kunst­stoff­ketten, sogenannte Matten­ketten bzw. Modul­bänder, betrachtet. Dazu werden grund­legende Betrachtungen zum Aufbau und der Gestaltung von Mattenkettenförderern durchgeführt. In diesem Zusammenhang werden ebenfalls deren spezifischen Versagens­erscheinungen betrachtet. Aus diesen über­legungen heraus, werden allgemein­gültige Berechnungs­ansätze für die Auslegung entsprechender Förder­anlagen entwickelt.
    Als weiteren Bestand­teil der vorliegenden Arbeit wird ein Stütz- und Führungs­element auf Basis von umlaufenden Rollen entwickelt, das Gleit­reibung durch Roll­reibung ersetzt. Ausgangs­punkt daför ist die zunehmende Verbreitung von Matten­ketten­förder­anlagen in der Industrie, die dazu führt, dass vermehrt die technologischen Einsatz­grenzen der bisherigen Gestaltungs­varianten erreicht werden. Eine Ursache dafür ist unter anderem auf die gebräuchliche gleitende Abstützung der Zug­mittel zurückzuführen. Die Funktionalität des entwickelten Stütz- und Führungs­elementes wurde in umfang­reichen experimentellen Untersuchungen nach­gewiesen. Durch den signifikant geringeren Bewegungs­wider­stand des Rollens ist es möglich die wirkenden Reib­kräfte deutlich zu reduzieren. Daraus ergibt sich das Potenzial bei gleich­bleibender zulässiger Ketten­zug­kraft lüngere Förder­strecken zu realisieren bzw. entsprechend höhere Massen zu transportieren.
  • Neue polymere Werkstoff­konzepte für Förder­gleit­ketten und System­analyse der Korrelation von Reibungs­koeffizienten
    Faust, K.
    Dissertation, 2010, TU Chemnitz.
    //  Sperrvermerk
  • Kaden, H.
    Dissertation, 2008, TU Chemnitz.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-200801206
    Zahnriemen­förder­systeme haben auf Grund ihrer wirtschaft­lichen und technischen Vorteile beim Transport von Stück­gütern ein breites Anwendungs­feld in den unterschied­lichen Bereichen der Industrie gefunden und gewinnen weiterhin an Bedeutung. Die Auslegung der Systeme beschränkt sich gegenwärtig im wesent­lichen auf die Zug­strang- und die Zahn­fuß­festigkeit des Zahn­riemens. Grund­lagen der Berechnungen sind oft recht vage Aussagen zur Höhe des Reib­wertes zwischen dem Zahn­riemen und dessen Stütz­schiene. Die Erhöhung der Kontakt­temperatur durch die eingebrachte Reib­leistung wird meist völlig vernach­lässigt. In der Praxis wird oftmals auf Erfahrungs­werte zurück­gegriffen, wobei die Gefahr der über- bzw. Unter­dimensionierung mit erheblichen Auswirkungen auf die Lebens­dauer, das Verschleiß­verhalten und die Betriebs­sicher­heit besteht.
  • Eigenschaftsprofile neuartiger faser­verstärkter Kunst­stoff­gleit­ketten für den Stöck­gut­transport
    Mitschke, F.
    Dissertation, 2008, TU Chemnitz.
    //  Sperrvermerk
  • Auerbach, P.
    Dissertation, 2006, TU Chemnitz.
    //  URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-200600396
    Die Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Beanspruchungen und Festig­keits­eigenschaften von Kunst­stoff-Gleit­ketten in räum­lichen Förder­systemen. Im Grund­lagen­teil werden Aufbau, Funktion und Berechnung derartiger Förder­systeme nach dem Stand der Technik dargestellt. Ausgehend von einer Analyse der Belastungen wird ein Modell der in unterschied­lichen Strecken­typen auf ein Ketten­glied wirkenden Kräfte erarbeitet und als Ausgangs­punkt für eine FEM-Simulation der resultierenden Spannungs­verteilung verwendet. In experimentellen Untersuchungen wird der Verlauf der Ketten­zug­kraft in Förder­strecken verschiedener Gestaltung aufgenommen und detailliert beschrieben. Weiterhin werden die Festig­keits­eigenschaften der Ketten bei Prüfung in der dynamischen Werkstoff­prüf­maschine sowie in praxis­nahen Versuchs­förder­strecken untersucht und einander gegenüber gestellt. Zur genaueren Berechnung der Ketten­zugkraft werden neue Gleichungen für horizontale und vertikale Gleit­bögen hergeleitet und mit gemessenen, realen Kraft­verläufen abgeglichen. Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen und die analytisch gefundenen Gleichungen werden zur Aufstellung erweiterter Berechnungs­grundlagen für Gleit­ketten-Förder­systeme herangezogen. Neben einer genaueren Berechnung der Ketten­zugkraft ist damit auch erstmals eine Abschätzung der zu erwartenden Lebens­dauer von Gleit­ketten aus Kunst­stoffen möglich. Abschließend erfolgt die kurze Darstellung eines Berechnungs­programms, das Aufwand und Fehler­möglichkeiten bei der Anwendung der neuen Methodik wesentlich reduziert.