In der Antriebstechnik werden Zahn und Transmissionsriemen verwendet, um großer Kräfte bei großen Abständen zu übertragen. Eine optimale Kraftübertragung ist dabei abhängig von der Riemenspannung, die durch ein Trummeter erfasst und danach eingestellt wird. Eine dauerhaft perfekte Riemenspannung erhöht die Lebensdauer, verringert den Verschleiß und sichert damit eine gleichbleibende Qualität sowie technische Sicherheit in der jeweiligen Anwendung.
Ziel des Vorhabens ist es, einen Sensor in Zahn-/Transmissionsriemen zur Bestimmung der Riemenspannung zu integrieren. Die Basis bilden Siliziumdehnungssensoren (Si-DMS), die im CiS-Forschungsinstitut entwickelt wurden und hergestellt werden. Dazu ist es notwendig eine Verbindungstechnologie zu entwickeln, die eine Integration der Si-DMS auf bzw. in flexible aber mechanisch stark belastete Träger in Transmissionsriemen erlaubt. Eine direkte Ankopplung zwischen Sensoren und den flexiblen Trägerelementen ist hierbei zwingend notwendig, um eine exakte und zuverlässige Detektion von Kraftänderungen wie Dehnung und Verspannung zu gewährleisten.
Die anvisierten Riemen enthalten Zugträger aus einem Stahlcord, an welchem der Sensor zu befestigen ist.
Die Messsignalverarbeitung bzw. -ausgabe muss in ggf. vorhandene Messsysteme erfolgen und angepasst sein.
Signifikante Anwendung findet die geplante Entwicklung bei der Überwachung der Riemenspannung in Anlagen für Antriebstechnik (Säge-, Schneid-, Fräs- und Spitzwerken, in Verpackungsanlagen bei Förderbändern sowie an Prüfstationen bei der Tischpositionierung), um Wartungsintervalle exakt zu planen, Materialermüdung frühzeitig zu erkennen und somit ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden.
Das Projekt „ZugKraftSensor“ schafft die wissenschaftlich-technologischen Voraussetzungen und stellt Entwicklungsplattformen bereit, die kundenspezifische Entwicklungen ermöglichen.
Die beschriebenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wird im Forschungsprojekt „Sensoren zur Riemenspannungsüberwachung“ (ZugKraftSensor) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.
FKZ: 49MF180163
