Veröffentlichungen
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Scientific Reports, Nr. 3, Hochschule Mittweida, Oktober 2018, S. 111–114. ISSN 1437-7624In 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.
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14. WGTL-Fachkolloquium, Wien, September 2018.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.
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Tribology Conference Vol. 59, Göttingen, September 2018, p. P5. ISBN 978-3-9817451-3-9.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.
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Vibroengineering Procedia Vol. 19, September 2018: pp. 1-5. p-ISSN 2345-0533. e-ISSN 2538-8479.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.
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Vortrag, „Analytik & Tribologische Kontakt-Systeme“, Analytical Tribology Network (ATN), Forum tech transfer, Hannover Messe, 25. April 2018.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.
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Dissertation, 2018, TU Chemnitz.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.
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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.
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Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren (Technomer): Tagungsband: Nichtöffentliches Onlinearchiv, Vol. 25, November 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-939382-13-3.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.
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Reibwertreduktion durch gezielte Makrostrukturierung der Oberfläche von Reibsystemen mit KunststoffbeteiligungFachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren (Technomer): Tagungsband, Vol. 25, November 2017, Chemnitz. ISBN 978-3-939382-13-3.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.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.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.Dissertation, 2017, TU Chemnitz.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.Logistics Journal: Proceedings, Vol. 2017, Issue 10. ISSN 2192-9084.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 validiertLogistics Journal: Proceedings, Vol. 2017, Issue 10. ISSN 2192-9084.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.-
Forschungsbericht, 2016, Chemnitz.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.
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Logistics Journal: Proceedings, Vol. 2016, Issue 10. ISSN 2192-9084.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.
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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.
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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.
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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.
- Bankwitz, H.: Simulation und Analyse ringgespannter Zahnriemengetriebe. Dissertation, TU Chemnitz, 2014.
- Grünert, M.; Weise, S.; Sumpf, J.; Nendel, K.: Die Flüsterkette - Geräuschreduzierung an Fördersystemen. Tagungsband zum 10. WGTL-Fachkolloquium Logistik in Garching, 08./09.10.2014, S. 249-252, ISBN 978-3-941702-47-9.
- Rohne, C.; Merkel, A.; Schreiter, M.; Nendel, K.; Müller, E.; Sumpf, J.; Kroll, L.: Intelligente Hochleistungsförderkette aus Kunststoff. Tagungsband zum 10. WGTL-Fachkolloquium Logistik in Garching, 08./09.10.2014, S. 261-272, ISBN 978-3-941702-47-9.
- Bergmann, A.; Stryhal, Z.; Richter, F.: Amorphous Carbon Coating on Polymers for Application in Conveying Systems. 8th Symposium on Vacuum based Science and Technology (SVST8), Kaiserslautern, 30.09.-01.10.2014.
- Lüdemann, L.; Feig, K.: Vergleich von Softwarelösungen für die Ökobilanzierung - eine softwareergonomische Analyse. Logistics Journal: nicht referierte Veröffentlichungen, Vol. 2014. (urn:nbn:de:0009-14-39916).
- Weise, S.: Entwicklung und Evaluation von Hochleistungsgleitketten aus Kunststoff. Dissertation, TU Chemnitz, 2014. Verlag Dr. Hut, ISBN 978-3-8439-1897-8.
- Bergmann, A.; Sumpf, J.; Kern, C.; Bartsch, R.: Einfluss des Kontaktdrucks auf die Reibungskoeffizienten von Stahl, Glas und Polyamid gegen PE-UHMW. Tagungsband zur 55. Tribologie-Fachtagung, Göttingen, 22.-24.09.2014, S. 40/1-40/11, ISBN 978-3-00-046545-1.
- Klamt, K.; Grünert, M.; Sumpf, J.; Weise, S.; Bloß, P.; Nendel, K.: Low-noise chain conveyor system by means of thermoplastic elastomers. TPE Magazine international 3/2014, S. 188-191, ISSN 1868 - 8055.
- Finke, J.; Sumpf, J.; Nendel, K.: Rollende Abstützung von Transportzahnriemen. Tagungsband zur 18. Internationalen Fachtagung Zahnriemengetriebe (16./17.09.2014) in Dresden, S. 76-88, ISBN 978-3-00-046496-6.
- Nendel, K.; Sumpf, J.; Weise, S.; Grünert, M.; Bloss, P.; Klamt, K.: Faster conveyance with quiet chains. f+h Intralogistics, 3/2014, S. 18-20.
- Bartsch, R.; Sumpf, J.; Nendel, K.: Textile Gleitbeschichtungen in Kettenfördersystemen. Tagungsband zur 14. Chemnitzer Textiltechnik-Tagung, Chemnitz, 13.-14.05.2014, S. 171-175, ISBN 978-3-9812554-9-2.
- Sumpf, J.; Bergmann, A.; Bartsch, R.; Weise, S.: Bedeutung trockenlaufender Kunststoff-Gleitpaarungen am Beispiel der Fördertechnik. Tribologie und Schmierungstechnik 61 (2014), Heft 2, S. 47-55, ISSN 0724-3472.
- Bergmann, A.; Stryhal, Z.; Weise, S.; Strobel, J.; Wolf, K.; Lüdemann, L.; Schreiter, M.; Naumann, M.; "Realisierung und Nachweis von Energieeffizienz in Anlagen der Technischen Logistik", In: Neugebauer, R.; Drossel, W-G. (Ed.) "Innovation of Sustainable Production for Green Mobility/ Energy-Efficient Technologies in Production", 3rd International Chemnitz Manufacturing Colloquium ICMC 2014/ 3rd International Colloquium of the Cluster of Excellence eniPROD, Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2014, S. 231-250. ISBN 978-3-59535-005-3.
- Grünert, M.; Klamt, K.; Sumpf, J.; Weise, S.; Nendel, K.; Bloß, P.: Schneller fördern mit leisen Ketten - Hybrides Kettenelement verbessert Leistungspotenz. Fördern + Heben f+h 3/2014, S. 14-17, ISSN 0341-2636.
- Weisbach, T.; Hurzig, A.; Keutel, T.; Nendel, K.; Müller, E.; Kanoun, O.: Requirements for wireless sensors networks in production and logistic. IEEE SSD 2014 - 11th International Multi-Conference on Systems, Signals & Devices. Barcelona (Spain), February 11-14, 2014.
- Nendel, K.; Weise, S.; Schreiter, M.; Zipplies, E.; Blechschmidt, M.; Sumpf, J.: Kunststoff-Kettenglied, Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Kettengliedes, Endloskette mit zumindest einem Kunststoff-Kettenglied und Endloskette mit einer Mehrzahl von Kunststoff-Kettengliedern. Patentanmeldung DE102010024865B4, Erteilung 27.02.2014.
- Bergmann, A.; Sumpf, J.; Bartsch, R.; Weise, S.; Faust, K.; Illek, R.: Tribologische Untersuchung und Beurteilung fördertechnisch relevanter polymerer Werkstoffe. Technomer 2013, 23. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren. Chemnitz, 2013. ISBN 978-3-939382-11-9.
- Grünert, M.; Klamt, K.; Weise, S.; Sumpf, J.: Geräuschreduziertes Kettenfördersystem durch den Einsatz von Elastomerwerkstoffen. Technomer 2013, 23. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren. Chemnitz, 2013. ISBN 978-3-939382-11-9.
- Weise, S.; Strobel, J.; Grünert, M.; Sumpf, J.; Nendel, K.: Einsatz von Einlegerstrukturen mit thermoplastischer Matrix zur gezielten Funktionserweiterung von Förderketten. Technomer 2013, 23. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren. Chemnitz, 2013. ISBN 978-3-939382-11-9.
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- Sumpf, J.; Nendel, K.; Mitzschke, F.; Schumann, A.; Zucker, T.: Hochleistungstransportketten mit Faserverstärkung. Technomer 2007, 20. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren. Chemnitz, 2007. ISBN 978 3939382 08 09
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- Kaden, H., Nendel, K.: Tribologische Untersuchungen zum Einsatz von Transportzahnriemen. Tagungsbeitrag 11. Tagung "Zahnriemengetriebe" am Institut für Feinwerktechnik und Elektronik-Design der TU Dresden, 19./20.9.2006. TU Dresden, 2006.
- 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.
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Dissertation, 2018, TU Chemnitz.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.
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Dissertation, 2017, TU Chemnitz.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. -
Dissertation, 2014, TU Chemnitz.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.
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Dissertation, 2014, TU Chemnitz.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. -
Dissertation, 2013, TU Chemnitz.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.
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Dissertation, 2012, TU Chemnitz.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 ReibungskoeffizientenDissertation, 2010, TU Chemnitz.
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Dissertation, 2008, TU Chemnitz.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.
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Eigenschaftsprofile neuartiger faserverstärkter Kunststoffgleitketten für den StöckguttransportDissertation, 2008, TU Chemnitz.
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Dissertation, 2006, TU Chemnitz.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.