Entwicklung von steifen und biegeschlaffen Zugelementen und Krafteinleitungselementen für Flächenelemente
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Innerhalb des Teilprojekts des IFT waren die Ziele, aktorische Eigenschaften in biegesteife und biegeschlaffe Zugelemente zu integrieren, eine aktive Endverbindung für Glasfaserverbundstäbe zu entwickeln sowie den Größeneinfluss und eine Gebrauchstauglichkeitsuntersuchung für biegeschlaffe und biegesteife Zugelemente zu erforschen. Die aktorischen Eigenschaften wurden beim Glasfaserzugstab durch eine hydrostatisch reversierbare Glasfaserzugstabendverbindung realisiert. Aufgrund der Neuartigkeit dieser Endverbindungslösung wurde diese zum Patent angemeldet, was die erfolgreiche Forschungsarbeit deutlich belegt. Weiter wurde gemeinsam mit dem ITV (TP A4) eine aktivierbare Illumination im Glasfaserstab auf der freien Strecke als auch in der Endverbindung realisiert. Ferner wurde eine aktive Veränderung von Schwingungseigenschaften von Glasfaserstäben umgesetzt. Ebenso kann als positives Forschungsergebnis bzgl. der aktorischen Eigenschaften das bereits in der Seilherstellung integrierbare aktorische Inlay genannt werden, welches unter Druckbeaufschlagung mittels eines Fluids die Länge und/oder die Kraft eines hochfesten Faserseilzuggliedes variiert. Im Bereich des Größeneinflusses wurden im Forschungsprojekt systematische Untersuchungen im Bereich der hydrostatisch reversierbaren Glasfaserzugstabendverbindung mit Glasfaserstäben mit einem Durchmesser von 4 mm und 8 mm mittels Zug- und Zugschwellversuchen untersucht. Für die Untersuchungen des Größeneinflussbereichs der zum Patent angemeldeten Seilendverbindung wurden Seile im Durchmesserbereich von 4 mm bis 96 mm untersucht. Die erfolgreiche Realisierung eines so großen Seildurchmessers weckt bereits in dieser frühen Phase großes Interesse bei der Industrie. Zeitnah kann somit, basierend auf der Grundlagenforschung, direkt mit dem Transfer in die Industrie begonnen werden. Die Ergebnisse der Gebrauchstauglichkeitsuntersuchungen wurden sowohl mit gealterten Glasfaserzugstäben als auch mit den biegeschlaffen Zugelementen mit integrierten Sensoren in Bewitterungsversuchen und Klimakammerversuchen nachgewiesen. Die anspruchsvollen Ziele des Antrages konnten umfassend realisiert werden, und die Grundlagenergebnisse können sogar in naher Zukunft aufgrund von zwei Patentanmeldungen zu einem wesentlichen technischen Fortschritt führen. Zuletzt wurde ein Federaktor zur Verdeutlichung der des Konstruierens „mit“ HIKEs für die Demonstratorauflagerverschiebung realisiert. Hierbei wurde eine aktive Verstellung im Wechsellastbereich durch Kombination des pneumatischen Textilaktors des ITV (TP A4) mit Glasfaserverbundstäben des IFT verwirklicht und somit als Ergebnis ein funktionierender Federaktor gebaut, der durch das ISYS (TP B4) steuerungstechnisch in den Demonstrator integriert wurde.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Neuartige „Hybride intelligente Konstruktionselemente“ am Beispiel eines hochfesten Faserseils, Tagungsband 6. Fachkolloquium InnoZug, Innovative Anwendung von Hochleistungsfasern in der Fördertechnik, 23.-24.09.2014, Chemnitz
Wehking, K.-H. ; Finckh-Jung, A. ; Winter, S. ; Witte, T.
- New „Hybrid Intelligent Design Elements“ illustrated by the Example of High-tensile Fiber Ropes with novel End Fittings. Cordage Institute Conference, Santa Ana Pueblo, New Mexico, USA, May 2014
Wehking, K.-H.
- Textile Konstruktionselemente am Beispiel faserverstärkter hybrider intelligenter Zugstäbe, Tagungsband 6. Fachkolloquium InnoZug, Innovative Anwendung von Hochleistungsfasern in der Fördertechnik, 23.-24.09.2014, Chemnitz
Witte, T.
- Biegeschlaffe Zug- und Krafteinleitungskomponenten für Flächenelemente, Technische Textilien / Euroseil, 2. Band, April 2015
Wehking K.-H. ; Finckh-Jung, A. ; Winter, S.
- From 4 mm up to 50 mm rope diameter – Scaling up a new termination for high-modulus fibre ropes. OIPEEC Conference 2015, März 2015, Stuttgart ISBN 978-0-9552500-5-7
Finckh-Jung, A. ; Winter, S.
- Ropemaking: Research results for the application of high tensile tension members and running fibre ropes, IFAC 2015, Antwerpen, Februar 2015
Finckh-Jung, A. ; Novak, G. ; Winter, S.
- Entwicklung von steifen und biegeschlaffen Zugelementen und Krafteinleitungselementen für Flächenelemente. In: Binz, H. (Hrsg.): Hybride Intelligente Konstruktionselemente – Abschlusskolloquium der DFG-Forschergruppe 981. Institutsbericht 643. Stuttgart: Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design, 2016, S. 22-26, 99-114. – ISBN 978-3-922823-92-6
Witte, T.; Finckh-Jung, A.; Winter, S.; Wehking, K.-H.
(Siehe online unter https://doi.org/10.18419/opus-8745)
