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. Ziel der Arbeit war es, Potentiale zu Steigerung der Belastungsgrenzen und der sicheren Dimensionierung sowie zur Reduzierung von Verschleiß an Zahnriemenförderern an bestimmten Führungsschienen zu erschließen. In die Bewertung wurden die Reibwertentwicklung aus Kurzzeit- (bis 8 Stunden) und Langzeituntersuchungen (über 7 Tage) und die Kontakttemperatur einbezogen. Anhand der Ergebnisse dieser Arbeit sollen günstige Zahnriemen- Stützschienenpaarungen für entsprechende Anwendungen gewählt werden können. Die Reibwerte zwischen Stützschiene und Zahnriemen sollen abschätzbar, und die Kontakttemperatur der Wirkpaarung im Zahnriemenförderer unter Einbeziehung von Beanspruchung und konstruktiven Aufbau von beschreibbar sein. Mit der Festlegung einer zulässigen Kontakttemperatur und deren Berechnung wurde zusätzliches Auslegungskriterium für diese Fördereinrichtungen geschaffen.

Increasingly higher and higher conveyor speeds are driven in industrial manufacturing. This goes along with a significant rise of the sound pressure level in the production lines. The main cause of this is the articulated and multi-articulated construction of standard plastic-slide-chains in conveyor systems. This condition could be significantly improved by the use of a nonarticulated attraction in the form of a transport toothed belt. In addition, the conveying speeds could be significantly increased. Modifications to the belt teeth provide fastening possibilities for plastic support plates. / Zunehmend werden immer höhere Fördergeschwindigkeiten in industriellen Anlagen gefahren. Dies geht einher mit einer signifikanten Erhöhung des Schalldruckpegels der Anlagen. Die Hauptursache dafür liegt im gliederartigen sowie mehrgelenkigen Aufbau von Standard-Kunststoffgleitketten in Förderanlagen. Dieser Zustand konnte durch die Verwendung eines gliederlosen Zugmittels in Form eines Transportzahnriemens deutlich verbessert sowie die Transportgeschwindigkeiten signifikant erhöht werden. Durch Modifikationen an den Riemen-zähnen werden Befestigungsmöglichkeiten für Kunststofftragplatten geschaffen.

Zur Gewährleistung der Funktionalität sind antriebstechnische Zahnriemen mit einer bestimmten Vorspannung zu beaufschlagen. An der Professur Fördertechnik der Technischen Universität Chemnitz wurde gemeinsam mit der Ebert Kettenspanntechnik GmbH Schkeuditz ein neuartiges Spannelement für Zahnriemengetriebe entwickelt. Es handelt sich um einen elastischen Ring, der platzsparend zwischen den Riementrumen angeordnet wird. Die durch die Ringgeometrie und das Kunststoffmaterial beeinflussbare Spannkraft wird dabei sicher und zielgerichtet auf beide Trume übertragen. Das unter dem Markennamen „ROLL-RING“® angebotene Spann- und Dämpfungselement funktioniert drehrichtungsunabhängig, ist einfach und schnell zu montieren und problemlos austausch- oder nachrüstbar. Besonders hervorzuheben ist das charakteristische, getriebeschonende Spannkraftverhalten. Zudem trägt der ROLL RING® effektiv zur Dämpfung von konstruktions- oder belastungsbedingten Schwingungen bei.

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. Ziel der Arbeit war es, Potentiale zu Steigerung der Belastungsgrenzen und der sicheren Dimensionierung sowie zur Reduzierung von Verschleiß an Zahnriemenförderern an bestimmten Führungsschienen zu erschließen. In die Bewertung wurden die Reibwertentwicklung aus Kurzzeit- (bis 8 Stunden) und Langzeituntersuchungen (über 7 Tage) und die Kontakttemperatur einbezogen. Anhand der Ergebnisse dieser Arbeit sollen günstige Zahnriemen- Stützschienenpaarungen für entsprechende Anwendungen gewählt werden können. Die Reibwerte zwischen Stützschiene und Zahnriemen sollen abschätzbar, und die Kontakttemperatur der Wirkpaarung im Zahnriemenförderer unter Einbeziehung von Beanspruchung und konstruktiven Aufbau von beschreibbar sein. Mit der Festlegung einer zulässigen Kontakttemperatur und deren Berechnung wurde zusätzliches Auslegungskriterium für diese Fördereinrichtungen geschaffen.

Increasingly higher and higher conveyor speeds are driven in industrial manufacturing. This goes along with a significant rise of the sound pressure level in the production lines. The main cause of this is the articulated and multi-articulated construction of standard plastic-slide-chains in conveyor systems. This condition could be significantly improved by the use of a nonarticulated attraction in the form of a transport toothed belt. In addition, the conveying speeds could be significantly increased. Modifications to the belt teeth provide fastening possibilities for plastic support plates. / Zunehmend werden immer höhere Fördergeschwindigkeiten in industriellen Anlagen gefahren. Dies geht einher mit einer signifikanten Erhöhung des Schalldruckpegels der Anlagen. Die Hauptursache dafür liegt im gliederartigen sowie mehrgelenkigen Aufbau von Standard-Kunststoffgleitketten in Förderanlagen. Dieser Zustand konnte durch die Verwendung eines gliederlosen Zugmittels in Form eines Transportzahnriemens deutlich verbessert sowie die Transportgeschwindigkeiten signifikant erhöht werden. Durch Modifikationen an den Riemen-zähnen werden Befestigungsmöglichkeiten für Kunststofftragplatten geschaffen.

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. / This dissertation deals with the simulation of two-shaft timing belt drive and its pre-tension methods. Special attention is given to the relatively new method tensioning ring (ROLL-RING®). The target of the present work is to develop an analytical simulation model, with this fundamental understanding of the static and dynamic behavior of such ring-tensioned timing belt drives can be gained. For an exemplary comparison of pre-tension methods, analytical simulation models for synchronous belt drive without pre-tension element and with tensioner pulley with spring will be created. As another part of the present work a dimensioning specification for ring-tensioned toothed belt drives was deduced. This specification can be considered in both static and dynamic processes in the transmission. Then, the influence of relevant parameters on the behavior of the ring-tensioned timing belt drives is researched. All created simulation models will vali-date both experimental and FEM using comparative calculation. The parameters re-quired for the transmission were also experimentally determined. Finally, the exemplary comparison of pre-tensioned methods basis of three examples of simulation and an ex-perimental comparison of energy conversion efficiency follow.

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. / This dissertation deals with the simulation of two-shaft timing belt drive and its pre-tension methods. Special attention is given to the relatively new method tensioning ring (ROLL-RING®). The target of the present work is to develop an analytical simulation model, with this fundamental understanding of the static and dynamic behavior of such ring-tensioned timing belt drives can be gained. For an exemplary comparison of pre-tension methods, analytical simulation models for synchronous belt drive without pre-tension element and with tensioner pulley with spring will be created. As another part of the present work a dimensioning specification for ring-tensioned toothed belt drives was deduced. This specification can be considered in both static and dynamic processes in the transmission. Then, the influence of relevant parameters on the behavior of the ring-tensioned timing belt drives is researched. All created simulation models will vali-date both experimental and FEM using comparative calculation. The parameters re-quired for the transmission were also experimentally determined. Finally, the exemplary comparison of pre-tensioned methods basis of three examples of simulation and an ex-perimental comparison of energy conversion efficiency follow.

Zugl.: Dresden, Techn. Universiẗat, Fak. Elektrotechnik u. Informationstechnik, Diss., 2007.

Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2007

Zur Gewährleistung der Funktionalität sind antriebstechnische Zahnriemen mit einer bestimmten Vorspannung zu beaufschlagen. An der Professur Fördertechnik der Technischen Universität Chemnitz wurde gemeinsam mit der Ebert Kettenspanntechnik GmbH Schkeuditz ein neuartiges Spannelement für Zahnriemengetriebe entwickelt. Es handelt sich um einen elastischen Ring, der platzsparend zwischen den Riementrumen angeordnet wird. Die durch die Ringgeometrie und das Kunststoffmaterial beeinflussbare Spannkraft wird dabei sicher und zielgerichtet auf beide Trume übertragen. Das unter dem Markennamen „ROLL-RING“® angebotene Spann- und Dämpfungselement funktioniert drehrichtungsunabhängig, ist einfach und schnell zu montieren und problemlos austausch- oder nachrüstbar. Besonders hervorzuheben ist das charakteristische, getriebeschonende Spannkraftverhalten. Zudem trägt der ROLL RING® effektiv zur Dämpfung von konstruktions- oder belastungsbedingten Schwingungen bei.