Reibungsmessgerät

Forschungstitel:
Reibverhalten von Folien – Entwicklung eines Reibungsmessgerätes

Arbeitsgruppe: Abfüll- und Verpackungsprozesse

IVLV Projektteamsprecher: N.N.
Auftragnehmer: Fraunhofer AVV, Dresden
Wissenschaftliche Projektbetreuung: Hr. R. Claus

Finanzierung: IVLV
Laufzeit: 2009

Problemstellung

Der Reibkoeffizient stellt bei der Verarbeitung von Folien einen entscheidenden Parameter dar. Beim Transport und Formen von Folienbahnen hat dieser unter anderem Einfluss auf die Höhe der Abzugskraft und die Bahnführung, so dass Abweichungen zu Packstoffschädigungen oder zu Verarbeitungsproblemen führen können. Bekanntermaßen stellt der Reibkoeffizient weniger eine materialspezifische Kenngröße als einen Systemparameter dar. In vorangegangenen Untersuchungen wurde bereits dargelegt, dass die Verarbeitungsgeschwindigkeit einen wichtigen Einfluss auf die Reibung und somit die Belastung der Folienbahnen hat. Darüber hinaus kann davon ausgegangen werden, dass neben den Eigenschaften der Reibpartneroberflächen auch Temperatur und Normalkraft bzw. Flächenpressung den Reibkoeffizienten beeinflussen. Erste Untersuchungen haben deutliche Abhängigkeiten gezeigt. Bisher wird der Reibkoeffizient nach DIN EN ISO 8295 ermittelt. Hierbei werden jedoch weder verarbeitungsrelevante Geschwindigkeiten und Kräfte noch Temperaturen berücksichtigt. Es ist also nur sehr schwer möglich, die zu verarbeitenden Packstoffe mit der Prüfung nach DIN genau zu charakterisieren, so dass eine große Gefahr von Fehleinschätzungen bezüglich des Laufverhaltens besteht.

Zielstellung

In diesem Vorhaben soll mittels theoretischer und experimenteller Untersuchungen das Reibverhalten bahnförmiger Packstoffe, insbesondere Folien, unter verarbeitungsrelevanten Bedingungen untersucht werden. Im Rahmen der Betrachtungen soll der Reibkoeffizient als Funktion von Bahngeschwindigkeit, Bahnkraft, Flächenpressung und Temperatur ermittelt werden. Mit Hilfe der erzielten Forschungsergebnisse soll ein Prüfverfahren zur Ermittlung des Reibverhaltens mit verarbeitungsrelevanten Prüfparametern entwickelt werden.

Lösungsweg

Im Rahmen der Untersuchungen wird der Einfluss der Parameter Bahngeschwindigkeit, Bahnkraft, Flächenpressung und Temperatur auf den Reibkoeffizienten relevanter Packstoffe ermittelt. Aufbauend auf der Auswertung und der Diskussion der Messergebnisse erfolgt eine Wichtung der Einflussparameter. Diese dient als Grundlage für die Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Ermittlung des Reibverhaltens mit verarbeitungsrelevanten Prüfparametern.

Projektbericht