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B. Jakab, F. Franek, M. Rodríguez Ripoll, B. Scheichl:
"Reibleistungsminimierung bei optimaler Reinigungsleistung";
Talk: ZUKUNFT.FORUM PAPIER - Die Österreichische Papierfachtagung / FUTURE.FORUM PAPER - The Austrian Paper Conference, Messe Congress, Graz (invited); 2012-05-23 - 2012-05-24.

Unsere Forschungsarbeiten beim Exzellenzzentrum für Tribologie in Wiener Neustadt konzentrieren sich derzeit auf die Minimierung der Reibleistung bei optimaler Reinigungsleistung im Tribosystem Schaber/Walze. Durch grundlegende Analysen, mathematische Modellierungen und experimentelle Untersuchungen werden die tribotechnischen Parameter der Schaberreinigung optimiert, um hervorragende Reinigungsleistung bei gleichzeitig minimalem Schaberverschleiß zu erreichen.

Als Reinigungsfunktion eines Schabers in der Nasspartie versteht man das Säubern und Freihalten der Walzenoberfläche von Verschmutzungen/ Kontaminationen, losen Partikeln und Wasser. Für das Abstreifen und Beseitigung unerwünschter Beläge sowie das Durchbrechen allenfalls entstehender Wasserfilme sind entsprechende Anpresskräfte erforderlich. Die Reinigungswirkung des Schabers hängt von dessen effektiven örtlichen und zeitlichen Eingriff ab und wird daher vom Schwingungsverhalten beeinflusst. Demzufolge kommt es häufig zu einer Überhöhung der Linienlast als Sicherheitsreserve, was unnötig hohe Reibleistung generiert und tendenziell den Schaberverschleiß fördert.

Die zwei Kerngebiete der Forschungsarbeiten sind die ganzheitliche tribosystematische bzw. tribomechanische Charakterisierung der Komponente Schaber und die Beschreibung der hydrodynamischen Verhältnisse des Schaber-Walze-Kontaktes. Dabei werden verschiedene Aspekte des komplexen Tribosystems theoretisch und experimentell aufbereitet.

Auf Basis kontaktmechanischer Randbedingungen leitet sich die erforderliche Anpresskraft an der Schaberspitze unter idealisierten Annahmen der Schabergeometrie aus der Filmdicke sowie Festigkeit der Kontamination und der Kantenverrundung des Schabers ab. Hydrodynamische Schmierungseffekte können nach unserer Hypothese für die Minimierung der Reibleistung bei gleichzeitig ausreichender Reinigungsleistung vorteilhaft sein. Dabei muss der sich gegebenenfalls aufbauende Wasserfilm (Schmierspalt) kleiner sein als die kleinsten zu entfernenden Schmutzpartikeln.

Mit Hilfe von erstmals für dieses Anwendungsgebiet aus der hydrodynamischen Schmierungstheorie abgeleiteten Zusammenhängen wurde eine Parameteranalyse für die Optimierung der aus tribologischer Sicht relevanten Betriebsparameter durchgeführt. Die erarbeiteten Tendenzen zeigen eine gute Übereinstimmung mit praxisrelevanten Erkenntnissen, die mit Simulationsrechnungen und Experimenten bestätigt werden konnten.

Hydrodynamische Schmierung, Kontaktmechanik, Reinigungslesitung, Schaber-Walze-Kontakt, Tribologie

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_208246.pdf