Motivation

Derzeit stoßen teilweise etablierte Materialien bzw. Wirkprinzipien im Maschinenbau an ihre technischen Grenzen und werden durch alternative Werkstoffe und Lösungen ersetzt bzw. ergänzt. Eine große Bedeutung spielen dabei bewegte Massen und damit auch die Energie- sowie Ressourceneffizienz. Wichtiges Instrument zur gezielten Ressourcenschonung ist der Leichtbau.

Beispielsweise werden aktuell vorwiegend Stahldrahtseile als Übertragungs-, Verbindungs- und Sicherheitselemente in intermittierenden Förderern wie Kranen und Aufzügen eingesetzt. Dies ist ihrer hohen Bruchkraft und Betriebssicherheit aufgrund langjähriger Erfahrungen geschuldet. Diese Elemente haben allerdings Nachteile wie hohe Eigenmasse, im Vergleich zu Faserseilen eine höhere Biegesteifigkeit und Korrosionsempfindlichkeit. Demzufolge fällt zunehmend der Fokus auch auf textile Maschinenelemente in Form von HM-HT-Faserseilen (engl.: high modulus - high tenacity).

Die F&E-Projekte der Arbeitsgruppe befassen sich innerhalb der Maschinenelemente mit der Untergruppe Kraft­über­tra­gungs­elemente, da hier die textilen Maschinenelemente das größte Potential aufweisen.

Hochfeste Fasern scheinen mit ihren Eigenschaften wie geringe Dichte bei hoher Zugfestigkeit und hoher Reißlänge, guter Kor­ro­sions- und Chemikalienbeständigkeit, Flexibilität und guter Handhabbarkeit prädestiniert für den Einsatz in Ma­schi­nen­elementen zu sein. Im praktischen Einsatz gibt es jedoch noch Hindernisse, die der Etablierung als Maschinenelement entgegenstehen und die tiefergehender Untersuchungen bedürfen.

Die Forschungsgruppe Textile Maschinenelemente erarbeite dabei eine Heranführung an eine fertigungs- sowie be­lastungs­gerechte Auslegung von Bauteilen. Auf diese Weise soll ein Optimum zwischen Werkstoff, Her­stell­verfahren sowie Energiebilanz geschaffen werden.