• Wartungsplaner

Lebensdauer laufender Drahtseile – Einflüsse aus Festigkeit und Verdichtung

Einleitung

Laufende Spezialdrahtseile für verschiedenste Anwendungen, beispielsweise im Kran-, Aufzug-, Bergbaubereich, sind in unterschiedlichen Drahtfestigkeiten verfügbar. Zusammen mit dem jeweiligen Seilaufbau und dem sich ergebenden metallischen Querschnitt bestimmen sie maßgeblich die Bruchkraft eines Drahtseiles. Diese ist gleichzeitig Basis für aktuelle normative Nachweise von Drahtseilen in Seiltrieben. Bei Berücksichtigung weiterer Seiltriebkomponenten ist es vielmals wirtschaftlicher, bei der Auslegung kleine Seildurchmesser und hohe Bruchkräfte auszuwählen. Dies führt häufiger zur Verwendung hoher Drahtfestigkeiten sowie weiter gesteigerter Bruchkraft durch den Einsatz verdichteter Seilkonstruktionen. Diese Verdichtung kann einerseits durch die sog. Litzenverdichtung vor der Verseilung und andererseits durch Hammerverdichtung des fertigen Drahtseiles realisiert werden. Hinsichtlich der Lebensdauer der Seile müssen jedoch hochfeste Drahtseile nicht zwangsläufig vorteilhaft sein. Durch eine Vielzahl von heutigen und auch früheren Versuchen sowie aufgrund von Erfahrungsberichten aus der Praxis, ist ein Trend festzustellen, dass höhere Festigkeiten und Verdichtungsgrade nicht zu einer längeren Lebensdauer führen. Aktuelle Untersuchungen innerhalb einer umfangreichen Versuchsreihe an der TU Dresden werden unter diesem Gesichtspunkt durchgeführt und sollen einen Beitrag leisten, die Zusammenhänge zwischen Drahtfestigkeit, Verdichtung und Lebensdauer besser in den vorhandenen Methoden zur Abschätzung der Betriebs- und Lebensdauer zu berücksichtigen. Die Betriebsdauer steht in der Seiltechnik für das Erreichen bestimmter Ablegekriterien und die Lebensdauer für das komplette Seilversagen. Für deren rechnerische Abschätzung in Seiltrieben stehen für Hersteller, Betreiber sowie wissenschaftliche Betrachtungen zwei Methoden zur Verfügung – die Methode nach Feyrer (Stuttgart) [Fey00] und die nach Jehmlich/Steinbach (Leipzig) [Jeh85], [Ste04]. Beide Herangehensweisen liefern für den durch Versuche abgedeckten Parameterbereich vergleichbare Ergebnisse. Schwerpunkt der hier vorgestellten Arbeiten ist die Weiterentwicklung der Methode Leipzig in Hinblick auf moderne Seilkonstruktionen, bei denen hohe Drahtfestigkeiten und die genannten Verdichtungsverfahren zum Einsatz kommen. Im Widerspruch dazu liefert die rechnerische Abschätzung mit den beiden genannten Methoden hingegen bei höheren Festigkeiten längere Lebensdauern. Neben einem umfangreichen Versuchsprogramm von Dauerbiegeversuchen sind auch weiterführende Untersuchungen hinsichtlich der Seildrähte Bestandteil der Betrachtungen. Derzeit liegen Ergebnisse von Dauer- und Umlaufbiegeversuchen sowie werkstoffanalytische Erkenntnisse vor. Weiterlesen

Leitfaden zu lebensmittelverträglichen Lagervarianten für Maschinen in der Lebensmittelverarbeitung

1. Selbst kleine Mengen Lagerfett können Lebensmittelherstellern bei Kontamination mit den Produkten große Probleme bereiten.

1. Selbst kleine Mengen Lagerfett können Lebensmittelherstellern bei Kontamination mit den Produkten große Probleme bereiten.

Von The Timken Company, einem führenden Hersteller von technisch hochentwickelten Lagern und Produkten für die Antriebstechnik

Die Einsatzbedingungen in lebensmittel- und getränkeverarbeitenden Betrieben sind eine große Herausforderung für Lagergehäuseeinheiten. Generell erzeugen Feuchtigkeit und die Verwendung aggressiver Reinigungs- und Desinfektionschemikalien eine sehr korrosive Umgebung für Metallteile.

Darüber hinaus können Lagerdichtungen durch den Wasserstrahl von Hochdruckreinigern beschädigt werden, so dass Verunreinigungen in das Lager gelangen können oder der Schmierstoff ausgewaschen oder verdünnt werden kann. Unter diesen Bedingungen ist die Lebensdauer der meisten Lagereinheiten deutlich reduziert. Weiterlesen

Alternative Trocknungstechnik wird staatlich gefördert

Abb. 1 und 2 zeigen Metall- und Kunststoffteile, die in Gestelltrocknern innerhalb der vorgegebenen Taktzeiten vollständig und schonend getrocknet werden

Abb. 1 und 2 zeigen Metall- und Kunststoffteile, die in Gestelltrocknern innerhalb der vorgegebenen Taktzeiten vollständig und schonend getrocknet werden

Herkömmliche Heißlufttrockner bringen oft nicht den gewünschten Erfolg. Die Trocknung ist deshalb vielerorts das Nadelöhr in der Fertigung. Und nicht selten sind die alten Trockner wahre Energieschleudern. Deshalb lohnt sich der Blick auf ein alternatives Trocknungsverfahren, das vom Staat als förderfähige Technologie eingestuft wurde. Weiterlesen

Vom Pulver zum additiv hergestellten Bauteil

Teil 1: Perspektiven durch heiß-isostatisches Pressen

Pulvermetallurgische Herstellung

Pulvermetallurgisch hergestellte Bauteile (PM) sind im Bereich des Motorenbaus, bei Getriebeteilen sowie im Werkzeug- oder Formenbau etabliert. Beim konventionellen Pressen und Sintern werden wasserverdüste, spratzige Metallpulver mit Additiven und weiteren Legierungselementen gemischt und in Pressformen zu Grünkörpern verdichtet, die bereits annähernd die endgültige Form aufweisen (near netshape). Während der Festphasensinterung unter Vakuum, Inertgas oder reduzierenden Atmosphären verbinden sich die Pulverpartikel durch Diffusion und stellen das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften ein. Pressen und Sintern wird als ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für hohe Stückzahlen eingesetzt. Auch der Metallpulverspritzguss (MIM) ermöglicht Serienfertigung, typischerweise jedoch für kleine, komplex geformte Teile mit hoher Oberflächengüte und Maßhaltigkeit. Sehr feine Metallpulver werden mit thermoplastischen Bindern versetzt und unter erhöhten Temperaturen und hohem Druck in Spritzgusswerkzeuge gepresst. Die Grünteile werden thermisch oder chemisch entbindert und unter starker Sinterschwindung gesintert. Für Anwendungen, die herausragende mechanische Eigenschaften oder harte Werkstoffe erfordern, die durch Spanen, Schmieden oder Gießen nicht verarbeitet werden können, wird auf das Verfahren des heiß-isostatischen Pressens (HIP) zurückgegriffen. Kapseln, welche die Bauteilgeometrie abbilden, werden hierbei aus Stahlblech geschweißt, mit sphärischem, gasverdüstem Metallpulver gefüllt, evakuiert, verschlossen und bei hohen Temperaturen und Drücken zu voller Dichte konsolidiert. Zuletzt wird die Kapsel, die nur als Hilfsmittel zur Verdichtung genutzt wurde, entfernt. Weiterlesen

Wasser als Kältemittel

Abb. 1: Im Kältemodul findet die Direktverdampfung von Wasser im vakuumdichten, geschlossenen Kreislauf statt. Das Modul besteht dabei im Wesentlichen aus den bereits von herkömmlichen Kaltwassererzeugern bekannten Komponenten Verdampfer (1), Verdichter (2), Verflüssiger (3)  Bildnachweis: Efficient Energy GmbH

Abb. 1: Im Kältemodul findet die Direktverdampfung von Wasser im vakuumdichten, geschlossenen Kreislauf statt. Das Modul besteht dabei im Wesentlichen aus den bereits von herkömmlichen Kaltwassererzeugern bekannten Komponenten Verdampfer (1), Verdichter (2), Verflüssiger (3); Bildnachweis: Efficient Energy GmbH

Ohne eine leistungsfähige Kältetechnik würden Fertigungsprozesse in vielen Industriezweigen, die Bereitstellung frischer Lebensmittel oder die Nutzung des Internets nicht funktionieren. Aufgrund der zunehmenden Erderwärmung wird der Bedarf an Kälte- und Klimaanlagen sogar weiter ansteigen – mit negativen Auswirkungen auf den Klimawandel. Denn noch werden überwiegend synthetische Kältemittel eingesetzt, die den Treibhauseffekt verstärken. Die Folge: Neben dem erhöhten Energiebedarf nehmen auch die CO2-Emissionen zu. Schon jetzt sind Klima- und Kälteanlagen weltweit für circa 8 % des gesamten Kohlenstoffdioxidausstoßes verantwortlich. Um dieser Entwicklung konsequent entgegenzuwirken, sind energieeffiziente sowie emissionsarme Kälteanlagen erforderlich. Die EU hat bereits 2014 die F-Gase-Verordnung zur schrittweisen, aber deutlichen Reduzierung der umweltschädlichen Kältemittel erlassen. Weiterlesen

Fortsetzung des Themas Arbeitsschutz – immer ein großes und wichtiges Thema!

Auch in Zeiten von Homeoffice ist der Arbeitsschutz ein bestehendes und wichtiges Thema, das nicht an Bedeutung für ein Unternehmen verlieren darf; gerade für Führungskräfte sollte bzw. muss der Arbeitsschutz immer im Fokus stehen auch zu Zeiten von Homeoffice.

In dem vergangenen Artikel bin ich auf die ersten zwei Grundpfeiler eingegangen neben dem Thema Organisation des Betrieblichen Arbeitsschutzes und der Gefährdungsbeurteilung und deren wichtigen Bedeutung für das Unternehmen.

Nun möchte ich Ihnen weitere wichtige Bestandteile des Betrieblichen Arbeitsschutzes vorstellen, die eben auch dazu gehören. Weiterlesen

Entnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre ist schon heute effizient möglich

Die Erreichung der Klimaziele erfordert sogenannte negative Emissionen, also die Entnahme von Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre. Eine vielversprechende Technologie hierfür ist die direkte Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft, englisch Direct Air Capture oder kurz DAC. Gleichzeitig werden allerdings Energie und Materialien benötigt, deren Erzeugung und Produktion zu indirekten CO2-Emissionen und anderen Umweltauswirkungen führen. Der Gesamtnutzen von DAC für die Umwelt ist daher unklar.

Bei ihren Forschungsarbeiten im Rahmen des Kopernikus-Projektes „Power-to-X“ haben die RWTH-Wissenschaftlerin Sarah Deutz vom Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Professor André Bardow, ehemals RWTH und nun ETH Zürich, gezeigt, dass die ersten kommerziellen DAC-Anlagen in Hinwil (Schweiz) und Hellisheiði (Island) bereits heute negative Emissionen bereitstellen können. Dabei können hohe Effizienzen von 85,4 Prozent und 93,1 Prozent für die Kohlenstoffabscheidung erreicht werden. Weiterlesen

Pflanzliche Proteine ersetzen erdölbasierte Rohstoffe

 © Fraunhofer IVV Nach der Entölung der Rapssaat verbleiben proteinreiche Reststoffe (Rapsschrot und -presskuchen).

© Fraunhofer IVV Nach der Entölung der Rapssaat verbleiben proteinreiche Reststoffe (Rapsschrot und -presskuchen).

Proteine gehören wie Cellulose, Lignin und Fette zu den nachwachsenden Rohstoffen. Ihr Potenzial für die chemische Industrie wird bisher kaum genutzt. Dies wollen Forscherteams des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV gemeinsam mit Partnern ändern und die vielversprechenden technofunktionellen Eigenschaften pflanzlicher Proteine für industrielle Anwendungen nutzen. Ziel des Projekts TeFuProt: die Abkehr vom Erdöl, hin zu nachwachsenden Rohstoffen. Weiterlesen

Wissenschaftler:innen entwickeln neues Verfahren für den Bau ultraleichter Materialien

Möglichst leicht und zugleich möglichst stabil. Das sind die Anforderungen an moderne Leichtbaustoffe, wie sie im Flugzeugbau und in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen. Ein Forschungsteam der Technischen Universität Hamburg und des Helmholtz-Zentrums Geesthacht (HZG) hat nun ein neues Bauprinzip für künftige Ultraleicht-Materialien entwickelt: Nanometerkleine Metallstreben, die auf separaten Hierarchieebenen ineinander geschachtelte Netzwerke bilden, sorgen für eine erstaunliche Festigkeit. Weiterlesen

CADFEM-WEBINAR: TIPPS UND TRICKS FÜR ANSYS MECHANICAL ANWENDENDE ZUM UMGANG MIT MATERIALDATEN

Funktionen von Ansys Mechanical in Kombination mit Ansys Materials Data for Simulation (MDS) ermöglicht den Vergleich von Varianten im Material auf besonders einfache Weise. Materialien können zum Beispiel vergleichend nebeneinander betrachtet werden.

Wir zeigen Ihnen wie Sie Ansys Materials Data for Simulation nutzen und welchen Wert Sie daraus gewinnen können.

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