From a0aa4febb0a0ddd7811cd6285903e754a6cbadd1 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Admin Date: Wed, 1 Jul 2026 11:06:41 +0000 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?F-rderketten-und-Kettenr-der--Grundlagen--Weite?= =?UTF-8?q?rentwicklung-und-Anwendungsbeispiele.md=20gel=C3=B6scht?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- ...iterentwicklung-und-Anwendungsbeispiele.md | 5032 ----------------- 1 file changed, 5032 deletions(-) delete mode 100644 F-rderketten-und-Kettenr-der--Grundlagen--Weiterentwicklung-und-Anwendungsbeispiele.md diff --git a/F-rderketten-und-Kettenr-der--Grundlagen--Weiterentwicklung-und-Anwendungsbeispiele.md b/F-rderketten-und-Kettenr-der--Grundlagen--Weiterentwicklung-und-Anwendungsbeispiele.md deleted file mode 100644 index 602dcce..0000000 --- a/F-rderketten-und-Kettenr-der--Grundlagen--Weiterentwicklung-und-Anwendungsbeispiele.md +++ /dev/null @@ -1,5032 +0,0 @@ ---- -typ: Buch -titel: Förderketten und Kettenräder: Grundlagen, Weiterentwicklung und Anwendungsbeispiele -datum: unbekannt -sicherheit: hoch ---- - -# Förderketten und Kettenräder: Grundlagen, Weiterentwicklung und Anwendungsbeispiele - -Grundlagen, Weiterentwicklung -und Anwendungsbeispiele -IMaWrf (nlr^ -Springer Vieweg - - - -KettenWulf Betriebs GmbH -(Hrsg.) -Förderketten und -Kettenräder -Grundlagen, Weiterentwicklung und -Anwendungsbeispiele -<£) Springer Vie weg -Herausgeber -KettenWulf Betriebs GmbH, - -Eslohe, Deutschland -Autor -Dipl.-Ing. Reinert Linn -Schmallenberg-Bad Fredeburg, Deutschland -ISBN 978-3-658-08921-4 ISBN 978-3-658-08922-1 (eBook) -DOI 10.1007/978-3-658-08922-1 -Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte -bibliografische Daten sind im Internet Uber http://dnb.d-nb.de abrufbar. -Springer Vieweg -© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2017 -Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrück -lich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbeson -dere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung un -Verarbeitung in elektronischen Systemen. -Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt -auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen -und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. -Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem -Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder -die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler -°der Äußerungen. -Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier -Springer Vieweg ist Teil von Springer Nature -Die -eingetragene Gesellschaft ist Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH -D,e -Anschrift der Gesellschaft ist Abraham-Lincoln-Strasse 46,65189 Wiesbaden, Germany - -Vorwort - Ansgar Wulf -Das System Förderkette / Kettenrad wird in den unterschiedlichsten -Anwendungen immer dann angetroffen, wenn etwas von A nach B -transportiert wird. Von filigraner bis robuster Bauform, kann sich -dieses aus wenigen Baugruppen bestehende Maschinenelement als -technisch äußerst komple -xes Konstrukt erweisen. -Die Technologie der För -derkette wurde aufgrund -ihres Variantenreichtums -eine wirtschaftliche Er -folgsgeschichte. Und weil -sie meist eingehaust in Ma -schinen und Anlagen im -Verborgenen operiert, ist es bei -näherer Betrachtung auch gar -nicht verwunderlich, dass man ihr -in der Welt der Technik kaum Beachtung schenkt und nur Kenner -Notiz von ihr nehmen. Als Herzstück vieler Anlagen fällt sie vielen -Maschinenbetreibem erst dann auf, wenn sie ausfällt. Doch dann ist -es in der Regel zu spät, denn mit ihrem Versagen steht gleich die -ganze Anlage still. Andererseits: Laufen Förderkette und Kettenrad -einwandfrei, so läuft auch die gesamte Anlage meist prozesssicher. -Die Förderkette ist gewissermaßen der Hidden Champion unter den -Maschinenelementen. -Das vorliegende Werk versucht nun erstmalig in Form eines Buches -die Förderkette und ihre Besonderheiten zu durchleuchten. Meine Fa -milie beschäftigt sich nunmehr seit vier Generationen mit der Produk -tion und dem Vertrieb von Förderketten und Kettenrädern. So war ich -als junger Student im Bereich Wirtschaftsingenieurwesen, Fachrich -tung Maschinenbau gespannt, inwieweit die Thematik Ketten mich -auch im Studium begleiten würde. Um es kurz zu fassen, das Thema -wurde innerhalb der Vorlesung Maschinenelemente in einer Doppel -stunde zusammen mit Riemengetrieben abgehandelt. Natürlich hatten -Vorlesungen im Bereich Werkstoffkunde, Technische Mechanik und -Fertigungstechnik, um nur einige zu nennen, auch Überschneidungen -mit der Kettenwelt. Doch die explizite Auseinandersetzung mit För- -Geschäftsführer -Dipl.-Wirt.-Ing. -Ansgar Wulf - -6 Vorwort - Ansgar Wulf -derketten nahm gerade einmal zwei Stunden meines Studiums in An -spruch. Auch in der einschlägigen Fachliteratur findet der interessierte -Leser zu industriellen Ketten recht wenig. Grundbauformen und -be- -rechnungen stellen hier das Gros der Informationen dar. -Deshalb ist es für ein Unternehmen wie Ketten Wulf nicht leicht, die -richtigen Entwickler und Ingenieure zu finden. Im Personalmanage -ment ist es nicht damit getan, Maschinenbau-Ingenieure einzustellen. -Wir müssen Fragen beantworten. Wie bringe ich jungen Leuten wäh -rend der Ausbildung die Kettenthematik näher? Wie groß ist der Auf -wand, den wir in die Aus- und Weiterbildung von Universitäts- und -Fachhochschulabsolventen investieren müssen? Und inwieweit kön -nen wir branchenfremde Ingenieure fit machen? Schließlich müssen -unsere Mitarbeiter dazu in der Lage sein, das beratungsintensive The -ma Förderkette dem Kunden in vielerlei Hinsicht nahe zu bringen: die -konstruktiven Herausforderungen, komplexe Werkstofffragen und die -Tücken der Fertigung. -Es kommt ein Umstand -hinzu, der mich nachdenk -lich stimmt. Hatten in der -Vergangenheit viele Ent -scheidungsträger in den -Unternehmen noch einen -technischen Hintergrund, -so lässt nach meiner Beob -achtung inzwischen in den -Führungsetagen der Wille, sich -mit komplexen Fragestellungen der -Technik ernsthaft auseinan -dersetzen, erheblich nach. Mehr denn je müssen deshalb Ingenieure -dazu in der Lage sein, ihr Expertenwissen zu vermitteln und weiter -zugeben. -Mit dem vorliegenden Buch stellen nun der Springer Vieweg-Verlag -und Ketten Wulf erstmals Expertenwissen zu Förderketten und Ket -tenrädern in kompakter Form der Allgemeinheit zur Verfügung. Der -Autor, Dipl.-Ing. Reinert Linn, kann auf eine mehr als vierzigjährige -Ketten Wulf-Betriebszugehörigkeit zurückblicken. Als ehemaliger Lei -ter des Verkaufs und des Produktmanagements hat er sich eine pro -funde Wissensbreite- und tiefe erarbeitet, die er schon in unzähligen -Schulungen an junge und auch ältere Ketten Wulf-Mitarbeiter weiter -geben konnte. Dieses Wissen und die jahrzehntelangen Ketten Wulf -Erfahrungen sind Grundlage des Buches. Egal ob in den Händen von -Mitarbeitern des eigenen Unternehmens, von Kunden, Lieferanten, -Studierenden oder einfach nur technisch Interessierten: Dieses Buch -will das Interesse an Förderketten und Kettenrädern wecken. -Inhalt -Autor-Dipl.-Ing. -Reinert Linn - -Vorwort-Ansgar Wulf........................................................................... 5 -1 Einleitung ...................................................................................... 9 -2 Förderketten ................................................................................. 17 -3 Kettenräder für Förderketten ......................................................... 57 -4 Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder................... 71 -5 Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen ........................ 93 -6 Berechnungsgrundlagen für Förderketten ..................................... 125 -7 Berechnungsgrundlagen für Kettenräder ....................................... 155 -Sachwortverzeichnis ............................................................................. 163 -Untemehmensgeschichte Ketten Wulf. ................................................. 169 - -1 Einleitung -Inhalt -1.1 Förderketten und Kettenräder: -Zuordnung in der Transport- und Fördertechnik .............................10 -1.2 Förderketten und Kettenräder: -Maschinenelemente in mechanischen Stetigförderer.......................12 -1.3 Das Förderkettengetriebe: -Bauteile, Bauform und Funktion .....................................................14 -1.4 Literatur ........................................................................................16 - - - -10 1: Einleitung -1.1 Förderketten und Kettenräder: -Zuordnung in der Transport- -und Fördertechnik -Wenn Personen und Güter aller Art von einem Ort zum anderen gelan -gen sollen, ist die Transporttechnik gefragt, die in die beiden Bereiche -Verkehrstechnik und Fördertechnik eingeteilt ist. [1]. Die Verkehrs -technik übernimmt Transporte über weite Strecken und nutzt z. B. Stra -ßen, Schienen- und Wasserwege sowie den Luftraum. Auf begrenzter -Fläche, etwa innerhalb eines Betriebes, kommt die Fördertechnik zum -Zuge. Zu ihren Instrumenten zählen neben Hebezeugen, Kranen oder -Flurförderzeugen die Stetigförderer. Die Norm DIN 15201 Teil 1 [2] de -finiert Stetigförderer als mechanische, pneumatische und hydraulische -Fördereinrichtungen. Mechanische Stetigförderer mit Förderketten als -Zugmittel sind unter den Punkten 2 und 3 der Norm beschrieben. Bild -1.1 gibt eine Übersicht über die Zuordnung der Stetigförderer mit För -derketten als Zugmittel in der Fördertechnik. - -Förderketten und Kettenräder 11 -Transporttechnik -Bild 1.1 -Mechanische -Stetigförderer mit -Zugmittel -in der Fördertech -nik -Produktion Straße -Montage Schiene -Waronolngang Wetter -Verpackung Luft -Lager -FluHfirderor -AufiOoa -Krantnligon -Beispiele -Schnockonfördoror -Rollenbahnen -Schwingförderer -; Fflrdorröhro -Fördermittel -i -Mcchonitche Stetigförderer Unstotiglörderer -Benennungen nach DIN 15201 Beispiele w Unstebglctdercr -r— - * -Beispiele mit FMetiettcn als Zugmittel -| Tragkettenfördoror -! Staukettenfördoror -I -, | Plattenbandfördoror -Schuppenlördcrcr -' Kattonbandlörderor -! Kipptchalonförderer -i : Schloppkettenfördorer -Bocherolevatoron -| -Trogkettonlördoror -; Kratzorfördoror -I : Rolltroppon -' Fahrstolgo -Anwendungen meinem begrenzten Bereich. /. fl ATM endungen in einem H e< trJu.r igen Bete ch. i B - -12 1: Einleitung -1.2 Förderketten und Kettenräder: -Maschinenelemente in -mechanischen Stetigförderer -Stetigförderer werden in der Norm DIN 15201, deren Ursprung sich -bis in das Jahr 1926 zurückverfolgen lässt, als Fördereinrichtungen de -finiert, mit denen das Fördergut auf festgelegtem Weg von der Aufga -be- bis zur Abgabestelle bewegt, also «transportiert» oder «befördert» -wird. Wenn hierbei Ketten als Zugmittel eingesetzt werden, bezeichnet -man dieses Maschinenelement als Förderkette. Weitere Maschinenele -mente in Fördereinrichtungen sind die Kettenräder, die zusammen mit -der Förderkette das unter 1.3 beschriebene Förderkettengetriebe bilden -und in dieser Kombination den Förderprozess bewirken. Fördergüter -können Schüttgüter, Stückgüter oder auch Personen sein. Das Förder -gut wird stetig, mit wechselnden Geschwindigkeiten oder nach Bedarf -bewegt. Der Transport ist waagerecht, senkrecht, geneigt oder räum -lich in einer Kombination dieser Richtungen möglich. Bild 1.2[3] zeigt -die Antriebsstation eines Stahlzellenbandforderers mit vorgeschalteten -Antriebseinheiten für den Schüttgütertransport. Zugmittel der Förder -anlage ist eine Förderkette, dargestellt in Bild 5.13, Seite 101. - -Förderrichtung - -14 1: Einleitung -1.3 Das Förderkettengetriebe: -Bauteile, Bauform und Funktion -Gemäß der VDI-Richtlinie 2127 [4] sind Getriebe Einrichtungen zum -Umformen oder Übertragen von Bewegungen und Kräften und damit -auch von Energie. Ein Getriebe besteht aus wenigstens drei gegenein -ander beweglichen Gliedern. Das Förderkettengetriebe ist ein Zugmit -telgetriebe, in dem die Förderkette das Antriebs- und Umlenkkettenrad -im Achsabstand des Förderers umschlingt. Die Förderkette übernimmt -dabei als Zugmittel die aus dem Antriebsdrehmoment resultierende -Kraftübertragung der Kettenzugkraft und dient gleichzeitig als Trag -oder Mitnahmeelement für das Fördergut und dessen Bewegung. Der -unter Zugbelastung stehende Förderkettenstrang ist das sogenannte -Lasttrum. Die Übertragung der Kettenzugkraft erfolgt kraftschlüssig -zwischen einlaufendem Kettengelenk und der Zahnflanke des An -triebskettenrades [5]. Die weitere Umschlingung der Förderkette um -das Kettenrad erfolgt formschlüssig und schlupffrei. Am Auslauf des -Antriebskettenrades wird dann die Förderkette als sogenanntes Leer- -trum ohne Fördergutbelastung in die Rückführung zum Umlenkket -tenrad geleitet, an dessen Auslauf sie wiederum die Funktion des Last- -trums einnimmt. -In der Standardbauform eines einsträngigen Förderkettengetriebes -haben Antriebs- und Umlenkkettenrad gleiche Zähnezahl, Last- und -Leertrum werden durchgängig unterstützt. Durch Verschieben der -Umlenkwelle bei veränderbarem Achsabstand, können die Umlenk -kettenräder gleichzeitig auch als Spannkettenräder zur Überwindung -der Restkettenzugkraft beim Auslaufen der Kette aus dem Antriebsket -tenrad und zum Ausgleich der aus dem Förderbetrieb resultierenden -Kettenlängung durch Verschleiß dienen. Abgestimmt auf das jewei -lige Fördergut und die Bauform der Fördereinrichtung können ein-, -zwei- oder mehrsträngige Förderketten und zusätzliche Umlenk- oder -Spannkettenräder mit gleicher oder unterschiedlicher Zähnezahl sowie -Umlenkrollen und Umlenkbögen variantenreich in einem Förderket -tengetriebe verwendet werden. In Bild 1.3 ist die Standardbauform ei -nes Förderkettengetriebes für den Karossentransport in der Automobil -industrie dargestellt, Produktbeispiel der Förderkette siehe Bild 5.18, -Seite 104. - -Das Förderkettengetriebe 15 -Bild 13 -Förderkettenge -triebe: -(1) Förderkette, -(2) Fördergut -träger, -(3) Antriebsketten -rad, -(4) Umlenk- und -Spannkettenrad, -(5) Lasttrum, -(6) U-Profil- -Laufbahn, -(7) Leertrum, -(8) U-Profil- -Laufbahn - -16 1: Einleitung -1.4 Literatur -[1] Rudolf Griemert / Peter Römisch, Springer Vieweg, 2015 -[2] DIN 15201, April 1994, Stetigförderer Benennungen -[3] Bild BEUMER Maschinenfabrik -[4] VDI-Richtlinie VDI 2127, Februar 1993, überprüft und weiter -gültig Oktober 2011 -[5] H.-G. Rachner, Stahlgelenkketten und Kettentriebe, Springer- -Verlag 1962 - -2 Förderketten -Bnhalt -2.1 Definition, Entwicklung und Normung der -technischen Ketten........................................................................... 18 -2.1.1 Rundstahlketten ................................................................... 18 -2.1.2 Gallketten ............................................................................ 18 -2.1.3 Buchsenketten ..................................................................... 19 -2.1.4 Rollenketten ........................................................................ 20 -2.1.5 Förderketten ........................................................................ 20 -2.2 Normung der Förderketten ............................................................ 25 -2.2.1 Standardförderketten nach DIN 8165 .................................. 25 -2.2.2 Standardförderketten nach DIN ISO 1977 .......................... 25 -2.3 Werkstoff- und Beschichtungstechniken der Förderketten ............... 26 -2.3.1 Werkstoffe der genormten Standardförderketten ................ 26 -2.3.2 Optimierte Werkstoffe für besondere Anforderungen ........ 27 -2.3.3 Oberflächenveredelung durch Beschichtungen ................... 27 -2.4 Fertigungstechniken der Förderketten .............................................. 32 -2.4.1 Fertigungsverfahren zur Herstellung genormter -Standardförderketten ............................................................ 32 -2.4.2 Optimierte Fertigungsverfahren för besondere -Anforderungen ..................................................................... 38 -2.5 Erstschmierung und Konservierung der Förderketten ................... 45 -2.5.1 Erstschmierung ...................................................................... 45 -2.5.2 Konservierung..................................................................... 46 -2.6 Instandhaltung der Förderketten .................................................... 47 -2.6.1 Wartung der Förderketten ....................................................... 47 -2.6.2 Inspektion - Instandsetzung - Verbesserung ....................... 54 -2.7 Literatur......................................................................................... 55 - -18 2: Förderketten -Bild 2.1 -Rundstahlkette -2.1 Definition, Entwicklung und -Normung der technischen Ketten -Der Duden definiert das Wort Kette als eine „Reihe aus beweglichen, -ineinandergeftigten oder mit Gelenken verbundenen Gliedern“ [1]. In -der technischen Anwendung dienen Ketten u.a. dazu, Lasten anzu -schlagen und zu heben, Kräfte zu übertragen oder Fördergüter aller Art -zu bewegen. -2.1.1 Rundstahlketten -Die Entwicklung der technischen Ketten [2] begann, als der Englän -der Ph. White im Jahre 1634 für eine eiserne Ankerkette mit ineinan- -dergefilgten Gliedern aus Rundstahl das Patent erhielt. Bedingt durch -die Bauweise aus Rundstahl besteht nur eine minimale Kontakt- bzw. -Gelenkfläche zwischen den einzelnen Kettengliedern. Die Größe der -Gelenkfläche ist ein entscheidender Faktor für die Verschleißfestig -keit einer Kette bei Bewegung der Kettenglieder unter Belastung. Mit -zunehmender Größe der Gelenkfläche verringert sich die spezifische -Gelenkflächenpressung bei gleichbleibender Belastung, und die Ket -te verschleißt weniger. Vor allem aus diesem Grund wurden die tech -nischen Ketten weiterentwickelt. Für Rundstahlketten, bei denen die -Kettenglieder aus einem Rundstahl-Vorprodukt gefertigt werden, gibt -es zahlreiche Normen, die auf den jeweiligen Verwendungszweck der -Ketten abgestimmt sind. -2.1.2 Gallketten -Im 18.und 19. Jahrhundert nahm die industrielle Entwicklung rasch an -Fahrt auf, so auch in der Fertigungstechnik. 1829 entwickelte Andrö -Gall erstmals eine Gelenkkette. Diese nach ihm benannten Gallketten -bestehen aus den Bauteilen Laschen und Bolzen. Dabei bilden die Boi- - -Definition, Entwicklung und Normung der technischen Ketten 19 -Bild 2.2 -Gallkette -Bild 2.2.1 -Laschenkette für -Antriebe im -Stahlwasserbau -zen mit den auf den Bolzenzapfen gelenkig angeordneten Laschen das -Kettengelenk. Die Gelenkfläche von Gallketten ergibt sich aus der La -schenstärke, der Laschenanzahl und dem Bolzenzapfendurchmesser; -sie ist dadurch größer als die der Rundstahlketten und hat deshalb bei -gleicher Belastung eine höhere Verschleißfestigkeit. Gallketten sind -nach DIN 8150 [3] genormt und werden als Lastketten oder für An -triebe mit geringen Leistungen bei niedrigen Geschwindigkeiten ein -gesetzt. Eine Weiterentwicklung der Gallketten sind die Laschenketten -für Antriebe im Stahlwasserbau, deren Bauweisen und Berechnungs -grundlagen die Normen DIN 19704-1 und 19704-2 [4]definieren. Ein -Beispiel dazu ist in Bild 2.2.1 dargestellt. -2.1.3 Buchsenketten -Ein Meilenstein in der Entwicklung der technischen Gelenkketten -war die Buchsenkette, die Hans Renold im Jahre 1880 erfand [5]. Ihre -überaus große Bedeutung erlangte sie durch das Bauteil Buchse, das -zusammen mit dem Bolzen das Kettengelenk bildet und der Kette ih -ren Namen gab. Die Laschen der Buchsenketten werden durch Press -verbindung fest mit den Buchsen und Bolzen verbunden. Sie bilden so -die Baugruppen Innen- und Außenglied, die durch die Kettengelenke -miteinander verbunden sind. Bolzendurchmesser und Buchsenlänge -bestimmen die Größe der Gelenkfläche. Durch diese Bauweise haben - -2: Förderketten -20 -Bild 2.3 -Buchsenkette -Bild 2.4 -Einfach- -Rollenkette -Buchsenketten eine wesentlich größere Gelenkfläche als Gallketten -und sind deshalb bei gleicher Belastung sehr viel verschleißfester. -Buchsenketten sind nach DIN 8164 [6] genormt und werden für lang -sam laufende Antriebe mit geringer Präzision verwendet. -2.1.4 Rollenketten -Die Bauform von Rollenketten ähnelt der von Buchsenketten, jedoch -ist in dem Kettengelenk aus Buchse und Bolzen zusätzlich noch eine -Rolle aufder Kettenbuchse angeordnet. Diese Maßnahme bringt viele -Vorteile, vor allem reduziert sie wesentlich den Verschleiß in der Ket -tenradverzahnung und am Außendurchmesser der Kettenbuchse beim -Einlaufen der Kette in die Kettenräder. Diese schonende Wirkung der -Rolle brachte ihr den Namen Schonrolle ein. Rollenketten der Bauar -ten Einfach-, Zweifach-und Dreifach-Rollenkette sind nach DIN ISO -606 [7] genormt und werden zur mechanischen Kraftübertragung und -für verwandte Anwendungen eingesetzt. -2.1.5 Förderketten -Förderketten sind eine Weiterentwicklung der Buchsenketten. Dies -geht auch aus der Norm für Förderketten DIN 8165 hervor, in der die -Abmessungen von Buchsen, Bolzen und der lichten Weiten aus der -Norm für Buchsenketten nach DIN 8164 übernommen wurden. Häufig -bezeichnet man Förderketten daher auch noch als Buchsenförderket -ten. Förderketten haben die Aufgabe, Güter aller Art in fördertechni- - -Definition, Entwicklung und Normung der technischen Ketten 21 -Bild 2.5 -Baugruppen -und Bauteile -der Förderkette: -Innenglied (1) -bestehend aus -zwei Gelenk -buchsen und zwei -Innenlaschen, -Außenglied (2) -bestehend aus -zwei Gelenk -bolzen und zwei -Außenlaschen, -Verbindungsglied -(3) bestehend aus -zwei Verschluss -bolzen und zwei -Außenlaschen, -Verschlussbolzen -mit Splint (4) -sehen Anlagen zu bewegen bzw. zu fördern und die dazu erforderliche -Gesamtkettenzugkraft zu übertragen. Besondere Merkmale dieser Ket -ten sind das große Spektrum der Kettenteilungen und die Vielzahl der -Befestigungsmöglichkeiten für den Anbau weiterer Bauteile. Abge -stimmt auf den jeweils individuellen Anwendungsfall können die Ket -tengelenke mit Schonrollen, Laufrollen oder Bundlaufrollen ausgerüs -tet werden. Durch die Vielzahl der Bauformen und Ausstattungsmög -lichkeiten haben Förderketten wesentlich zur Weiterentwicklung der -Stetigförderer beigetragen und sind zu einem universellen Maschinen -element in der Fördertechnik geworden. Förderketten in Standardaus -führung sind nach DIN 8165 [8] und DIN ISO 1977 [9] genormt. Die -folgenden Bilder zeigen deren Grundbauformen. -Bild 2.6 -Förderkette mit -zusätzlicher -Schonrolle (1) zur -Verschleißreduzie -rung beim Einlauf -der Kette in die -Kettenräder - -22 -2: Förderketten -Bild 2.7 -Förderkette mit -zusätzlicher Lauf -rolle (1) zur rol -lenden Abtragung -des Fördergutes -Bild 2.8 -Förderkette mit -zusätzlicher -Bundlaufrolle -(1) zur rollenden -Abtragung des -Fördergutes und -zur Seitenführung -der Kette -Bild 2.9 -Förderkette mit -Befestigungs -winkeln (1) -filr den Anbau -zusätzlicher Bau -teile. Die Befes -tigungswinkel -können an jedem -Glied oder in -beliebigem Ab -stand, einseitig, -beidseitig oder in -wechselnder -Anordnung -eingebaut sein - -Definition, Entwicklung und Normung der technischen Ketten 23 -Bild 2.10 -Förderkette mit -Laufrollen (1) und -einseitig erhöhten -Traglaschen (2) -(Rollentragkette) -zur direkten Auf -nahme des För -dergutes bzw. des -Fördergutträgers -auf den Lascheno -berkanten -Bild 2.11 -Förderkette mit -Hohlbolzen (1), -in die Mitnehmer -elemente einge -baut werden -können oder -Achsen, durch -die einsträngi- -gen Ketten zu -Mehrstrangketten -verbunden werden -können -Eine -nicht -genor -mte -Bauform von Förderketten ist die Trogförderket- -te, die in offenen Kratzer- und in geschlossenen Trogkettenförderem -zum Transport von Schüttgut eingesetzt wird. Die Trogförderkette be -findet sich dabei innerhalb, oberhalb oder seitlich des Fördergutes. Der -Transport kann im Ober- oder Untertrum, waagerecht, ansteigend oder -senkrecht erfolgen. Die Anwendungen dieser Förderer werden in DIN -15201 Teill beschrieben. Abgestimmt auf den Verwendungszweck -können Trogförderketten in verschiedenen Bauformen und vorzugs -weise mit den Grundabmessungen der Förderketten nach DIN 8165 -und DIN ISO 1977 hergestellt werden. - -74 2: FCrdericetten -Hild 2.12 -1 rogfödcrkette -mit (.-förmig -angebogenen -Kratzern -Bild 2.13 -TrogfÖrdcrkettc -mit ange -schraubten -Kunststoff -kratzern -Bild 2.14 -Doppelstrang - -Trogförderkette -mit zwischenge -schraubten Krat -zern -Bild 2.15 -Doppelstrang - -Trogförderkette -mit zwischenge -schraubten und -angebogenen -Kratzern - -Normung der Förderketten 25 -2.2 Normung der Förderketten -2.2.1 Standardförderketten nach DIN 8165 -DIN 8165 ist die älteste deutsche Norm für Förderketten und geht mit -der früheren Ausgabe DIN 993 bis auf das Jahr 1943 zurück. Die in -DIN 8165 genormten Förderketten werden als Einstrang- oder Mehr -strangketten für fördertechnische Anlagen aller Art eingesetzt. Die -Norm enthält u.a. Angaben zu Werkstoffen, der Bruchkraft und zuläs -sigen Beanspruchungen. Diese Merkmale sind wichtige Kenndaten für -die Auswahl einer Förderkette für einen bestimmten Anwendungsfall. -Die Werksnormen für die Herstellung der Ketten Wulf Standardförder -ketten in Anlehnung an DIN 8165 gehen teilweise noch über die Qua -litätsanforderungen der DIN 8165 hinaus. Die zugehörigen Rollen sind -in DIN 8166 [10] genormt. -2.2.2 Standardförderketten nach DIN ISO 1977 -Mit Veröffentlichung der DIN ISO 1977 im Dezember 2014 wurden -die deutschen Normen DIN8167Teil 1-3 [11], DIN 8168 Teil 1-3 [12] -und DIN 8169 [13] ersetzt und damit ungültig. Die Angaben zu Werk -stoffen, Gelenkflächengröße und zulässigen Beanspruchungen aus den -bisher geltenden Normen wurden in die neue Norm DIN ISO 1977 -nicht übernommen, sodass nur die Bruchkraft als Auswahlkriterium -für einen Anwendungsfall zur Verfügung steht. Alle anderen Parame -ter müssen gesondert vereinbart werden. Auch die Förderketten dieser -Norm werden für fördertechnische Anlagen aller Art zum Transpor -tieren von Fördergütern als Einstrang-oder Mehrstrangketten verwen -det. Ketten Wulf Standardförderketten in Anlehnung an DIN ISO 1977 -werden nach Werksnormen hergestellt, die teilweise noch über die -Qualitätsanforderungen der DIN ISO 1977 hinausgehen. - -26 2: Förderketten -2.3 Werkstoff- und Beschichtungs -techniken der Förderketten -2.3.1 Werkstoffe der genormten -Standardförderketten -Für Standardförderketten nach DIN 8165 sind die Kettenbauteile in -folgenden Werkstoffen auszuführen: Laschen aus Stahl mit mindestens -600N/mm -2 -Zugfestigkeit, Bolzen und Buchsen aus Einsatz- oder Ver -gütungsstahl. Die Wahl der Stahlsorte ist dem Hersteller ffeigestellt. -Zudem finden sich in der Norm keine Hinweise auf eine durchzufüh- -rende Wärmebehandlung einzelner Bauteile. Für die zugehörigen Rol -len nach DIN 8166 werden als Werkstoffe u.a. ebenfalls Einsatzstähle -und Vergütungsstähle genannt, auch hier ohne Vorgabe oder Empfeh -lung einer zusätzlichen Wärmebehandlung. Bei Ketten Wulf werden -die Kettengelenkteile Bolzen, Buchsen und Rollen nach Werksnorm -zusätzlich oberflächengehärtet, um so das Verschleiß verhalten dieser -Bauteile zu verbessern und damit die Funktionsdauer der Förderket -te zu verlängern. Die Norm DIN ISO 1977 für Standardforderketten -macht keinerlei Vorgaben für die zu verwendenden Werkstoffe, deren -Festigkeiten oder Wärmebehandlung. -Dennoch hat die auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte -Auswahl der bestgeeigneten Kettenwerkstoffe und die Wärmebehand -lung eine entscheidende Bedeutung für eine optimale Kettenausfüh -rung. Auf dem Stahlmarkt steht dafür ein umfangreiches Angebot der -verschiedensten Stahlsorten zur Verfügung. Zudem entwickelt die -Eisen-und Stahlindustrie ihre Erzeugnisse ständig weiter. Um eine -Überschaubarkeit auch auf internationaler Ebene zu erreichen, wur -de die Norm DIN EN 10020 [14] erstellt, in der die Begriffsbestim -mung für die Einteilung der Stähle geregelt ist. Abschnitt 3 der Norm -gliedert die Stahlsorten nach der chemischen Zusammensetzung in -die drei Klassen: unlegierte, nichtrostende und andere legierte Stähle. -Die Hauptgüteklassen ordnet Abschnitt 4, definiert nach den Hauptei -genschafts- oder Anwendungsmerkmalen der Stahlsorten. Ketten Wulf -verwendet für Standardförderketten unlegierte und legierte Qualitäts -und Edelstähle der Hauptgüteklassen. Der jeweils spezifische Stahl für -das Kettenbauteil wird aus den Hauptgüteklassen so ausgewählt, dass -er die Vorgaben der Norm, u.a. die mindest Bruchkraft, erfüllt. Dabei -ist zu berücksichtigen, dass in den Stahlnormen zulässige Toleranz -werte für die Analyse und die Festigkeitseigenschaften der Werkstoffe -definiert sind. Die Festigkeitseigenschaften können zusätzlich noch -nach Abmessungen festgelegt sein. Dies hat zur Folge, dass z.B. die -rechnerische Bruchkraft einer Förderkette von der praktischen Bruch -kraft abweichen kann. -2.3.2 Optimierte Werkstoffe für besondere -Anforderungen -Förderketten unterliegen im Betriebseinsatz entsprechend den me -chanischen und jeweiligen anwendungsbedingten Betriebskennwer - -Werkstoff- und Beschichtungstechniken der Förderketten 27 -te unterschiedlichen komplexen Belastungen, sodass die einzelnen -Kettenbauteile auf vielfältige Weise beansprucht werden. In Kapitel -6 Berechnungsgrundlagen werden diese Zusammenhänge näher be -schrieben. Abgestimmt auf diese Anforderungen und basierend auf den -Versuchsergebnissen aus Forschungs- und Entwicklungsprojekten zur -Werkstofftechnik (siehe Kapitel 4) hat Ketten Wulf ein Portfolio defi -niert, welches neben den Werkstoffen für Standardförderketten zusätz -lich optimierte Materialien für Förderketten mit besonderem Anforde -rungsprofil enthält. Eine Auswahl aus diesem Portfolio sind u.a. die -Werkstoffgruppen Qualitätsstähle, Vergütungsstähle, Einsatzstähle, -Automatenstähle, nichtrostende Stähle sowie Werkstoffe für Tief- und -Hochtemperaturen. Zusätzlich werden Sonderwerkstoffe eingesetzt, -die für die Fertigungsverfahren Lasern und Schweißen besonders ge -eignet sind. Dieses Werkstoffportfolio ermöglicht eine universelle Be -stimmung der einzelnen Bauteilwerkstoffe, je nach den unterschiedli -chen Anforderungs- und Belastungsarten der Anwendung. -2.3.3 Oberflächenveredelung durch -Beschichtungen -Eine Möglichkeit, die Korrosions- und Verschleißeigenschaften der -Bauteile zu verbessern und damit die Funktionsdauer der Förderkette -zu erhöhen ist es, Förderkettenbauteile mit Überzügen zu beschichten. -Die Fertigungsverfahren der unterschiedlichen Beschichtungstechni -ken sind genormt in DIN 8580, Hauptgruppe 5 (siehe Kapitel 2.4). Die -Norm definiert das Beschichten als „Fertigen durch Aufbringen einer -fest haftenden Schicht aus formlosem Stoff auf ein Werkstück“. Unter -teilt wird die Hauptgruppe 5 in weitere 8 Gruppen und 19 Untergrup -pen. Die Gruppen beschreiben im Wesentlichen den Ausgangszustand -der Beschichtungsstoffe; in den Untergruppen sind die Beschichtungs -verfahren aufgeführt. In umfangreichen Versuchen werden die Korro -sions- und Verschleißbeständigkeit der vielfältigen Beschichtungsarten -getestet. Als Beispiel zeigen die Bilder 2.16 bis 2.21 den Korrosions -schutztest einer metallischen Beschichtung mit zusätzlicher Passivie -rung und Versiegelung an Bolzen und Buchsen aus oberflächengehär -tetem, legierten Einsatzstahl durch eine Salzsprühnebelprüfung nach -DIN EN ISO 9227 [15]. Abgebildet sind die Bauteile ohne und mit -Beschichtung jeweils zu Versuchsbeginn und nach 400 bzw. 168 Stun -den Versuchsdauer. Ohne Beschichtung sind die Bauteile bereits nach -168 Stunden vollständig korrodiert, mit Beschichtung sind nach 400 - -28 2: Förderketten -Bild 2.16 -Prüfteile ohne -Beschichtung bei -Versuchsbeginn -Bild 2.17 -Prüfteile ohne -Beschichtung -nach einer Ver -suchsdauer von -168 Stunden -Stunden lediglich Ablagerungen aus dem Salzsprühnebel sichtbar. An -diesen Teilen ist weder eine Korrosion der Beschichtung (Weißrost), -noch eine Korrosion des Grundwerkstoffes (Rotrost) festzustellen. Die -hier getestete Beschichtung ist damit ein möglicher Korrosionsschutz -für Anwendungsfälle, deren Korrosionsschutzanforderungen mit der -Salzsprühnebelprüfung vergleichbar sind. - -Werkstoff- und Beschichtungstechniken der Förderketten 29 -Bild 2.18 -Bolzen mit -Beschichtung bei -Versuchsbeginn -Bild 2.19 -Bolzen mit -Beschichtung -nach einer -Versuchsdauer -von 400 Stunden - -30 2: Förderketten -Bild 2.21 -Buchsen mit Be -schichtung nach -einer Versuchs -dauer von 400 -Stunden -Bild 2.20 -Buchsen mit Be -schichtung bei -Versuchsbeginn - -Werkstoff- und Beschichtungstechniken der Förderketten 31 -Bild 2.22 -Korrosionsfest an -Kettenbauteilen -mit Prüfmedien -aus der Automo -bilindustrie -Der Versuchsaufbau einer praxisbezogenen Medienbeständigkeitsprü -fung an den Bauteilen einer Förderkette für die Pkw-Endmontage in -der Automobilindustrie ist in Bild 2.22 dargestellt. Die einzelnen Bau -teile werden im Versuchsablauf mit allen in einem Pkw vorkommen -den Flüssigkeiten wie z.B. Benzin, Bremsflüssigkeit, Kühlflüssigkeit, -Scheibenwischwasser usw. auf Korrosionsbeständigkeit geprüft. Nur -die Werkstoffe und Beschichtungen mit positivem Versuchsergebnis -gegenüber allen Testflüssigkeiten dürfen für die Herstellung der För -derkettenbauteile verwendet werden. -Zusätzlich zu den Korrosionsschutzprüftingen wird das Verschleiß ver -halten von Beschichtungen auf Prüfständen untersucht, die in Kapitel -4.3 näher vorgestellt werden. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser -Versuchsreihen und dem Know-how langjähriger Praxiserfahrungen -wurde eine Werksnorm mit unterschiedlichen Beschichtungssyste -men entwickelt, die für viele Anwendungen geeignete Lösungen vor -schlägt, ohne zeitaufwendige, projektbezogene Labor- oder Praxisver -suche durchführen zu müssen. - -32 2: Förderketten -2.4 Fertigungstechniken der -Förderketten -2.4.1 Fertigungsverfahren zur Herstellung -genormter Standardförderketten -Die Fertigungstechnik muss Wirtschaftlichkeit, Energieeffizienz, -Nachhaltigkeit und Umweltschutz sicherstellen und hat entscheiden -den Einfluss auf Produktqualität, Funktionssicherheit und Lebensdau -er der Förderketten. Um diese Ziele zu erreichen gilt es, die Produk -tionsprozesse kontinuierlich in allen Bereichen zu optimieren. Die -KettenWuIf-Fertigungstechnik ist als zentraler Bestandteil der För -derkettenherstellung auf maximale Fertigungstiefe ausgerichtet. Dies -bedeutet, dass die in DIN 8580 [16] definierten und erläuterten sechs -Fertigungsverfahren-Hauptgruppen Urformen, Umformen, Trennen, -Fügen, Beschichten und Stoffeigenschaften ändern, nahezu komplett -im Unternehmen umgesetzt werden. Die genannten Hauptgruppen -werden in der Norm nochmals in weitere Gruppen und Untergruppen -unterteilt und mit Hinweisen auf weitere anzuwendende Normen im -Detail spezifiziert. Für die Fertigungsverfahren der vier Hauptgruppen -Umformen, Trennen, Fügen und Stoffeigenschaften ändern stehen bei -KettenWulf modernste Maschinen und Fertigungseinrichtungen zur -Verfolgung. Als Vormaterialien zur Produktion der Förderkettenbau -teile werden Halbzeuge wie Rundstahl gewalzt oder gezogen, Spezi -alrohre, Flachstahl, Breitflachstahl, Bleche in Standard-, Sonder-und -Laserblechqualitäten sowie Schmiederohlinge verwendet, die durch -Weiterverarbeitung der Urformen-Erzeugnisse der Hauptgruppe 1 -hergestellt wurden. Die Spezialarbeiten der Oberflächenbeschichtung -entsprechend der Hauptgruppe 5 (siehe Kapitel 2.3.3) führen qualifi -zierte Partnerfirmen nach unseren Vorgaben aus. Abgestimmt auf die -geforderten Eigenschaften des herzustellenden Bauteiles und ausge -richtet auf eine wirtschaftliche Herstellung wird das jeweils am bes -ten geeignete Fertigungsverfahren festgelegt. Einige der angewandten -Verfahren werden nachfolgend kurz vorgestellt: -Fertigungsverfahren Stanzen (Scherschneiden), -Untergruppe der Hauptgruppe 3, Trennen. -Stanztechnik ermöglicht die effektive Serienfertigung der Kettenla - -Fertigungstechniken der Förderketten 33 -Bild 2.23 -Hydraulikpresse -schen. Die in Eigenfertigung hergestellten Präzisions-Stanzwerkzeuge -gewährleisten die erforderliche Maßgenauigkeit und Oberflächengüte -der Stanzflächen. - -34 2: Förderketten -Bild 2.24 -Schweißroboter -Bild 2.25 -CNC-Drehzen- -trum -Fertigungsverfahren Schweißen, Untergruppe der -Hauptgruppe 4, Fügen. -Auf teil- und vollautomatisierten, robotergestützten Schweißanlagen -verbinden wir mit dem MAG-Verfahren präzise und rationell Kettenla -sche und Befestigungswinkel zur Baugruppe Mitnehmerlasche. -Fertigungsverfahren Drehen, Untergruppe der -Hauptgruppe 3, Trennen. -Rollen für Förderketten werden in unterschiedlichsten Bauformen be -nötigt. Die Fertigung erfolgt auf CNC-Sonderdrehzentren, die Voraus -setzung für eine rationelle und maßpräzise Herstellung sind. -Fertigungsverfahren Drehen und Fräsen, Untergruppe -der Hauptgruppe 3, Trennen. - -Fertigungstechniken der Förderketten 35 -Bild 2.26 -Kombinierte -Dreh- und Fräs -bearbeitung einer -Kettenbuchse -Drehbearbeitung und das Fräsen der Verdrehschutzflächen an den Ket -tenbuchsen und Kettenbolzen erfolgen auf Sondermaschinen in einem -Fertigungsprozess, was eine wirtschaftliche und qualitativ hochwerti -ge Fertigung der Bauteile gewährleistet. -Fertigungsverfahren Einsatzhärten, Untergruppe der -Hauptgruppe 6, Stoffeigenschaften ändern. -Die Oberflächenhärte und die Härtetiefe CHD der Kettengelenktei -le Bolzen, Buchsen und Rollen sind entscheidende Faktoren für die -Verschleißfestigkeit und die Funktionsdauer der Förderketten. Beim -Einsatzhärten handelt es sich um ein Verfahren der Wärmebehandlung -zur Oberflächenhärtung nach DIN 17022 Teil 3 [17]. Der Härtepro -zess selbst ist ein thermisch-chemisches Verfahren, das die Schritte -Erwärmen, Aufkohlen oder Carbonitrieren und Abkühlen beinhaltet. -Abgestimmt auf den zu härtenden Werkstoff und die geforderten Ge -brauchseigenschaften des Bauteiles kann nach dem Härten ein zusätz -liches Anlassen, also die Wiedererwärmung auf ein bestimmtes Tem- -peratumiveau, erforderlich sein. Werkstoffspezifisch werden die Ab -läufe in Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubildem (ZTU) detailliert -dargestellt. Verwendet werden überwiegend Einsatz- und Automaten -stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von ca. 0,07 bis 0,25 %, der zur -Oberflächenhärtung auf einen Randkohlenstoffgehalt von ca. 0,75 % -angereichert wird. -Bei der Einsatzhärtung wird prozessbedingt die gesamte Oberfläche des -Bauteiles gehärtet. Sollte es erforderlich sein, dass bestimmte Bereiche -des Bauteiles nicht aufgekohlt und damit nicht gehärtet werden sollen, -können diese Flächen z.B. mit einer Paste oder einer Kupferschicht -gegen Aufkohlung geschützt werden. Die Oberflächenhärte und die -Einhärtetiefe werden auf das Bauteil und dessen Verwendungszweck -jeweils individuell abgestimmt. Differenziert nach Gewicht und Grö - -36 2: Förderketten -Bild 2.27 -Einsatzhärtung in -einem Bandofen -ße der Bauteile erfolgt die Einsatzhärtung in Band-, Durchstoß- oder -Mehrkammeröfen mit einem entsprechenden Gas als Aufkohlungsmit -tel und zusätzlicher Stickstoffanreicherung beim Carbonitrieren. - -Fertigungstechniken der Förderketten 37 -Bild 2.28 -Durchlauf -schleifen -Fertigungsverfahren Durchlaufschleifen, Untergruppe der -Hauptgruppe 3, Trennen. -Durchlaufschleifen ist das rationellste Fertigungsverfahren, um Bau -teile mit hoher Maßgenauigkeit und Oberflächengüte durch Schleifen -herzustellen. Für Bolzen und Buchsen sind diese Qualitätsmerkmale -besonders wichtig, da Maßgenauigkeit die Voraussetzung für eine opti -male Pressverbindung mit den Kettenlaschen ist und eine geschliffene -Oberfläche die Reibungskräfte im Förderkettengelenk z.B. beim Ab -lauf der Förderkette über die Kettenräder reduziert. -Fertigungsverfahren Montieren, Untergruppe der -Hauptgruppe 4, Fügen. -Die als Einzelbaugruppen vormontierten Innen- und Außenglieder -werden im letzten Arbeitsgang der Förderkettenfertigung unter hyd -raulischen Pressen zu kompletten Kettensträngen montiert. - -2: Förderketten -38 -Bild 2.29 -Förderketten -montage -2.4.2 Optimierte Fertigungsverfahren für -besondere Anforderungen -Sollen Förderketten gegenüber den genormten Standardforderketten -höhere Belastungs- und/oder Qualitätsanforderungen erfüllen, muss -dies auch bei der Auswahl der Fertigungsverfahren berücksichtigt -werden. Daher nutzt KettenWulf auch spezielle Fertigungsverfahren, -die für den Bedarfsfall jeweils am besten geeignet und besonders wirt -schaftlich sind. Hierzu einige Beispiele: -Fertigungsverfahren Lasern, Untergruppe der -Hauptgruppe 3, Trennen. -Lasern ist ein thermisches Trennverfahren mit dem bei KettenWulf -vorzugsweise Kettenlaschen mit komplexen Konturen in einem Ar -beitsprozess aus speziellen Laserblechen ausgeschnitten werden. Der -Schneidvorgang mit dem Laserstrahl erzeugt eine Oberfläche von ho -her Qualität, die zur Werkstückoberseite optimal rechtwinklig liegt und -mit präziser Maßhaltigkeit ausgeführt ist. Dadurch ist eine hochwerti -ge Verbindung mit den bei der Kettenmontage einzupressenden Buch -sen und Bolzen gewährleistet. Wenn die Anlagenparameter entsprechend -eingestellt sind und für das Lasern geeignete Bleche verwendet -werden, lassen sich mit diesem Verfahren auch hochfeste und nicht -rostende Werkstoffe schneiden. Lasertechnik reduziert gegenüber der -Stanztechnik die Anzahl der Arbeitsgänge in der Laschenfertigung und -erübrigt die Anfertigung von Stanzwerkzeugen. Neben technischen -Vorteilen bietet die Lasertechnik somit auch wirtschaftlichen Nutzen. - -Fertigungstechniken der Förderketten 39 -Bild 2.30 -Laserschneiden - -2: Förderketten -40 -Bild 231 -Blocklaschen -bearbeitung -Fertigungsverfahren Fräsen und Bohren, Untergruppe der -Hauptgruppe 3, Trennen. -Spanende Fertigungsverfahren kommen bei Ketten Wulf in der La -schenfertigung dann zur Anwendung, wenn Stanzen und Lasern tech -nisch oder infolge spezieller Qualitätsanforderungen nicht möglich -sind. Technischer Grund für eine spanende Bearbeitung ist meist die -Dicke des Werkstücks, da mit Stanzen und Lasern nur eine begrenz -te Materialstärke bearbeitet werden kann, die jeweils von Werkstoff- -und Maschinenparametem abhängt. In Bild 2.31 ist eine Blocklasche -zu sehen, deren Außenkonturen gefräst und die Teilungslöcher durch -Bohren und Spindeln hergestellt werden. -Ein Beispiel für die spanende Bearbeitung der Kettenlaschen infolge -spezieller Qualitätsanforderung zeigt Bild 2.32. Zu sehen ist eine ge -stanzte Lasche, deren Teilungslöcher durch Konturfräsen nachbearbei -tet werden. Dieses Verfahren gewährleistet optimale Oberflächengüte -und höchste Präzision für eine spätere hochfeste Verbindung mit den -in die Teilungslöcher einzupressenden Buchsen und Bolzen. Bei För -derketten sind diese Eigenschaften dann besonders wichtig, wenn An -wendungsfälle hohe dynamische Beanspruchungen der Ketten hervor -rufen und damit maximale Anforderungen an die Pressverbindungen -der Laschen mit den Buchsen und Bolzen stellen. - -Fertigungstechniken der Förderketten 41 -Bild 2.32 -Konturfräsen der -Teilungslöcher -Fertigungsverfahren Biegen, Untergruppe der -Hauptgruppe 2, Umformen. -Diese Umformtechnik ermöglicht bei entsprechender Stückzahl eine -rationelle Fertigung von Mitnehmerlaschen. Auf speziell für diesen -Arbeitsgang konzipierten Einrichtungen werden die Biegezonen vor -der Umformung induktiv erwärmt, um Biegerisse zu verhindern und -somit die spätere Funktionssicherheit der Mitnehmerlaschen sicher -zustellen. Angebogene Befestigungswinkel haben sich als technisch -gleichwertige und kostengünstige Alternative zu angeschweißten Be -festigungswinkeln erwiesen. -Bild 2.33 -Biegen der -induktiv -erwärmten -Mitnehmerlasche - -2: Fcrderketten -xcifahion Vergüten, Untergruppe der -. e t ep* 6. Stoffolgonschaften ändern. -ein Verfahren der Wärmebehandlung nach DIN 17022 Teil -Seim Vergütungsprozess wird das Material erwärmt, abgekühlt -— ~i£z_issen. Mit dieser thermischen Behandlung kann die mecha- --Tzr.z Fesrigkeit der Werkstoffe erhöht und ein besonders günstiges -zwischen Zähigkeit und Festigkeit hergestellt werden. Die- -— iri_r_jffeigenschaften sind für Förderketten dann von besonderer -g- wenn ihre Bauteile in Anwendungen stark dynamisch uncV -artig belastet werden. Durch Vergüten lassen sich Bolzen, -Rollen und Laschen individuell spezifischen Belastungen an- -' - —- 3 .'es setzt die Auswahl eines geeigneten Vergütungswerkstof- -' .'s./.. Zur Anwendung kommen überwiegend Vergütungsstähle -t" Kohlenstoffgehalt ab ca. 0,3 %. Auch m artens irische, nicht- -< 's Stähle können vergütet werden. Für alle Materialien sind die -< ././Spezifischen Vergütungsvorschriften zu beachten. -: -'-"/.//erfahren Induktivhärten, Untergruppe der -***> yuppe 6, Stoffeigenschaften ändern. -'./-ion^härten ist ein Verfahren der Wärmebehandlung zur -:/ 'z.thärtung nach DIN 17022 Teil 5 [19]. Beim Härteprozess -' tn induktiv die Bauteilrandschicht auf Austenitisierungs- -> '< ■ ' kühlt anschließend z.B. mit einer Abschreckbrause ab. -z • /. - bei denen Erwärmen und Abkühlen das Gefüge umwan- -• ■/'>/.} in werkstoffspezifischen Zeit-Temperatur-Austenitisier -/ / ■'- ZeilTemperatur-Unnvandlungs(ZTU)-Schaubildem dar - -Fertigungstechniken der Förderketten 43 -Bild 2.35 -Induktive -Rollenhärtung -gestellt. Verwendet werden überwiegend Vergütungsstähle mit einem -Kohlenstoffgehalt ab ca. 0,3 %. Auch martensitische, nichtrostende -Stähle lassen sich induktiv härten, jedoch muss danach die prozess -bedingt entstandene Anlauffarbe zur Erhaltung der Korrosionsbestän -digkeit beseitigt werden. Die Induktivhärtung erfolgt auf speziell dafür -konzipierten Härteanlagen, die jeweils auf das zu härtende Bauteil ab -gestimmt sind. Wie bei der Einsatzhärtung werden Oberflächenhärte -und die Härtetiefe SHD auf das Bauteil und dessen Verwendungszweck -individuell abgestimmt. Wesentlicher Vorteil der Induktionshärtung ist -die hohe erreichbare Härtetiefe und damit die Bildung eines großen -Abnutzungsvorrates gegen Verschleiß sowie die Möglichkeit der ört -lichen Begrenzung der Härtezone durch entsprechende Steuerung von -Induktionsspule und Abschreckbrause. -Fertigungsverfahren Montieren, Untergruppe der -Hauptgruppe 4, Fügen. - -44 2: Förderketten -Bild:2.36 -Robotermontage -Für die Serienfertigung einzelner Baugruppen wie Innen- und Außen -glieder haben wir Roboter-Montagezentren konzipiert, die eine vollau -tomatische und damit kostengünstige Montage realisieren. - -Erstschmierung und Konservierung der Förderketten 45 -Bild 2.37 -Gelenkbolzen- -Erstschmierung -für die Reibstelle -Bolzen / Buchse -2.5 Erstschmierung und Konservierung -der Förderketten -2.5.1 Erstschmierung -Nach DIN 8165 lautet der Hinweis für Standardförderketten zur -Schmierung bzw. Konservierung: „geölt oder gefettet, nach Wahl des -Herstellers, andere Ausführung nach Vereinbarung“. Keine Angaben -hierzu gibt es in DIN ISO 1977. Wird nichts anderes vereinbart, er -halten in der Ketten Wulf-Fertigung alle Gelenkteile der Standardför -derketten bei der Baugruppenmontage der Innen-und Außenglieder -eine Erstschmierung mit einem Standardschmierstoff. Dadurch ist -gewährleistet, dass die Förderkettengelenke bereits mit Schmiermittel -versorgt sind, sobald sie in Betrieb gehen. So kann einem möglichen -Anfangsverschleiß bei einer verzögerten Wirkung der bauseitigen Be -triebsschmierung vorgebeugt werden. - -46 2: Förderketten -Bild 238 -Gelenkbuchsen- -Erstschmiemng -für die Reibstelle -Buchse / Rolle -Bild 239 -Tauchkonservie- -rung der Förder -ketten -2.5.2 Konservierung -In der Regel folgt bei Ketten Wulf als letzter Arbeitsgang nach End -montage der Standardförderketten eine Tauchbad-Konservierung in -einem Standardöl, um die Förderkette auf dem Transport zur Verwen -dungsstelle kurzzeitig vor Korrosion zu schützen. Abweichungen hier -von müssen gesondert vereinbart werden. - -Instandhaltung der Förderketten 47 -2.6 Instandhaltung der Förderketten -Die Bauteile von Förderketten unterliegen in der Anwendung einer -betriebsbedingten Abnutzung, die u.a. durch Reibung, Korrosion, Ma -terialermüdung oder auch durch Umgebungsmedien hervorgerufen -werden kann. Darum müssen Instandhaltungsmaßnahmen getroffen -werden, mit denen die Betriebssicherheit und eine möglichst lange -Funktionsfähigkeit der Förderkette sichergestellt werden kann. In DIN -31051 [20] sind die Grundmaßnahmen der Instandhaltung definiert, -nämlich Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung. Der -Betreiber der Förderanlage muss diese Vorgaben auch für das Ma -schinenelement Förderkette anwenden. Umfang und Optimierungs -möglichkeiten der Instandhaltungsmaßnahmen hängen auch von der -Bauform der Förderkette ab, siehe dazu Kapitel 4, Weiterentwicklung. -2.6.1 Wartung der Förderketten -DIN 31051 formuliert Wartung als „Maßnahmen zur Verzögerung -des Abbaus des Abnutzungsvorrates“. Bei Förderketten kann u.a. die -Oberflächenhärtung der Rollen und Gelenkteile als Abnutzungsvorrat -bezeichnet werden, da bei Verschleiß (Verbrauch) der Oberflächenhär -tung die Funktionssicherheit der Förderkette gefährdet ist. Maßgeb -liche Faktoren für den Verbrauch dieser Oberflächenhärtung sind die -Schwenkbewegungen der Gelenkbauteile, wenn die Förderkette über -die Kettenräder läuft, und bei Förderketten mit Rollen zusätzlich deren -Drehbewegungen auf den Laufbahnen. Diese Bewegungen erzeugen -Reibung und damit Verschleiß an den Kontaktflächen, dargestellt in -den Bilder 2.40 bis 2.45. -Um den Verschleiß zu reduzieren und damit die Funktionsfähigkeit zu -verlängern, ist als Wartungsmaßnahme eine Schmierung der Reibstel -len erforderlich. Schmiermittel, -menge und -Intervalle sind den je -weiligen Betriebsbedingungen anzupassen. Reinigungsarbeiten sind in -DIN 31051 zwar nicht vorgeschrieben, sollten aber im Zuge der War -tungsarbeiten mit durchgeführt werden, um einen ordnungsgemäßen -Betrieb zu gewährleisten. - -2: Fcrderketten -Bild 2.40 -Förderkette -ohne Rotten: -Gelenkreibstette -bei einladendem -Außenstted -Bild 2.41 -Förderkette -ohne Rotten: -Gdenkreibstellen -hei einladendem -Innenglied -Einlaufendes Außenglied -ES2ELHEITB -Einlaufendes Innenglied - -Instandhaltung der Förderketten 49 -Bild 2.42 -Förderkette -mit Rollen: -Gelcnkreibstelle -bei einlaufendem -Außenglied -Bild 2.43 -Förderkette mit -Rollen: -Gelenkreibstellen -bei einlaufendem -Innenglied - -lilhl 2 45 -■ Mette -Kulte -n -ife -Rolfe. -.■j- -hjlzflb -Zipfoi -Fördertet -Rt. -RoKo^JZZ'A ____________ -Hertztoht -Rollo' La ________ -Reibung: -Rolle - Bo!zenzsp*en -Hertzsche Pressung : -Ro!;e - Laufbahn - -Instandhaltung der Förderketten 51 -Bild 2.46 -Automatische -Ölschmierung -einer Förderkette -im Praxiseinsatz -2.6.1.1 Ölschmierung -Die Ölschmierung von Förderketten kommt in der Praxis am häufigs -ten vor, da sie üblicherweise von automatischen Tropf- bzw. Sprühan -lagen ausgeführt werden kann (Bild 2.46) und somit keine bzw. nur ge -ringe Personalkosten anfallen. Durch Veränderung der Durchflussmen -ge und/oder der Zeitintervalle lässt sich die Intensität des Schmierens -steuern. Damit der Schmierstoff zu den Reibstellen gelangen kann, -muss sein Zufluss allerdings richtig positioniert sein. Ein Nachteil -dieser Betriebsschmierung ist, dass mit dem Aufbringen des Schmier -stoffes auch Schmutzpartikel von außen in die Förderkettengelenke -gelangen und dadurch den Verschleiß an den Reibstellen sogar noch -beschleunigen können. Auch kann es passieren, dass Schmierstoff auf -die Laufschiene tropft; dies kann besonders bei Förderketten mit Lauf -rollen das Drehverhalten der Rolle auf der Laufbahn verschlechtern -und diese zum Stillstand bringen: Eine Gleitbewegung zwischen Rolle -und Laufbahn und damit ein unerwünschter Verschleiß in Form von -Flächenbildung am Außendurchmesser der Rolle (Bild 2.47) und an -der Laufbahn könnten die Folge sein. Ölschmierung verbraucht zudem -häufig mehr Schmiermittel als nötig und verschmutzt die Förderan -lage; dies beeinträchtigt möglicherweise den Förderprozess und das -Fördergut. - -52 2: Fördertet -Bild 2.47 -Flächenbildung -am Außendurch -messer der Rolle -infolge stick-slip- -Effekt beim -Ablauf der Rolle -auf einer mit Öl -verschmutzten -Laufbahn - -Instandhaltung der Förderketten 53 -Bild 2.48 -Automatische -Fettschmierung -einer Förderkette -im Praxiseinsatz -[21] -2.6.1.2 Fettschmierung -Bei der Fettschmierung gelangt das Schmiermittel über einen Schmier -nippel im Gelenkkettenbolzen und durch Schmierbohrungen in den -Gelenkteilen zu den Reibstellen. Auf diese Art werden die Reibstel -len optimal mit Schmierstoff benetzt, was sich positiv auf das Ver -schleißverhalten auswirkt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der -Schmierstoff bei der Nachschmierung Schmutzpartikel, die eventuell -in die Gelenkstelle eingedrungen sind, nach außen transportiert und -dadurch der Verschleiß noch einmal verringert wird. Die mit der Öl -schmierung verbundenen Nachteile wie übermäßiger Schmiermittel -verbrauch, Verschmutzung der Laufbahn, Verunreinigung der Förder -anlage und des Fördergutes, kommen bei der Fettschmierung weniger -vor. Allerdings fallen bei manueller Nachschmierung der einzelnen -Gelenkstellen entsprechend Personalkosten an. Bei heutigem Stand der -Technik stehen für diese Tätigkeit jedoch auch schon hochleistungsfä -hige automatische Fettschmieranlagen (Bild 2.48) zur Verfügung. - -54 2: Förderketten -2.6.2 Inspektion - Instandsetzung - -Verbesserung -Nach DIN 31051 haben Inspektionen die Aufgabe, den Istzustand fest -zustellen und zu beurteilen sowie ggf. Maßnahmen zur Instandsetzung -und Verbesserung festzulegen. Förderketten sind daher im Praxisbe -trieb auf Verschleiß (Bild 2.49) und Funktionssicherheit zu kontrollie -ren, wobei die Förderkettenbauform und die jeweiligen Betriebsbedin -gungen, Umfang und Zeitintervall der Inspektionen bestimmen. Für -diese Aufgaben bietet Ketten Wulf zum Beispiel Unterstützung durch -Produktuntersuchungen und mit der Lieferung von Spezialwerkzeugen -(Bild 2.50) für das bauseitige Öffnen und Schließen der Förderkette an. -Bild 2.49 -Verschleiß -kontrolle -Bild 2.50 -Montagewerkzeug - -Literatur 55 -2.7 Literatur -[1] Definition Kette, Duden online -[2] Entwicklung der technischen Ketten, https/de.wikipedia.org/wiki/ -Kette -[3] DIN 8150,März 1984, Gallketten -[4] DIN 19704-1 ,DIN 189704-2,November 2014, Stahlwasserbauten -[5] Die Geschichte von Renold. http//www.renold.de -[6] DIN 8164,August 1999, Buchsenketten -[7] DIN ISO 606,Juni 2012, kurzgliedrige Präzisions-Rollen-und -Buchsenketten, Befestigungslaschen und zugehörige Kettenräder -[8] DIN 8165,Teil 1,2 und 3,März 1992, Förderketten mit Vollbolzen, -Bauart FV und FVT -[9] DIN ISO 1977,Dezember 2014, Buchsenförderketten, Anbauteile -und Kettenräder -[10] DIN 8166,März 1992, Rollen für Förderketten mit Vollbolzen -Bauart FV und FVT -[11] DIN 8167,Teil 1,2 und 3, März 1986, Förderketten mit Vollbolzen, -ISO-Bauart M und MT, ersetzt im Dezember 2014 durch DIN -ISO 1977 -[12] DIN 8168,Teil 1,2 und 3, März 1986, Förderketten mit Hohl -bolzen, ISO-Bauart MC, ersetzt im Dezember 2014 durch -DIN ISO 1977 -[13] DIN 8169,September 1999,Rollen für Förderketten mit Vollbol -zen, ISO-Bauart M und MT, ersetzt im Dezember 2014 durch -DIN ISO 1977 -[14] DIN EN 10020,Juli 2000,Begriffsbestimmung für die Einteilung -der Stähle -[15] DIN EN ISO 9227,September 2012,Salzsprühnebelprüfung -[16] DIN 8580,September 2003,Fertigungsverfahren,Begriffe,Einteilu -ngen -[17] DIN 17022,Teil 3,April 1989,Verfahren der Wärmebehandlung, -Einsatzhärtung -[18] DIN 17022,Teil 1,Oktober 1994,Verfahren der Wärmebehand -lung, vergüten -[19] DIN 17022,Teil 5,März 2000,Verfahren der Wärmebehandlung, -Induktionshärtung -[20] DIN 31051,September 2012,Grundlagen der Instandhaltung -[21] Bild SKF - - - -3 Kettenräder für Förderketten -Inhalt -3.1 Funktion der Kettenräder im Förderkettengetriebe ........................ 58 -3.2 Zahnform der Kettenräder.............................................................. 58 -3.3 Bohrungsausführung der Kettenräder ............................................ 60 -3.4 Standardbauformen der Kettenräder .............................................. 62 -3.5 Sonderbauformen der Kettenräder ................................................. 64 -3.6 Werkstofftechnik der Kettenräder .................................................. 66 -3.7 Fertigungstechniken der Kettenräder ............................................. 67 -3.8 Instandhaltung der Kettenräder ...................................................... 69 -3.9 Literatur ......................................................................................... 70 - -SS 3: Kettenräder für Förderketten -3.1 Funktion der Kettenräder -im Förderkettengetriebe -Kettenräder übernehmen als Maschinenelemente in Förderkettenge -trieben vielfältige Funktionen als Antriebs-, Umlenk- und Spannket -tenräder. Antriebskettenräder habe dabei eine besondere Bedeutung, -da sie die erforderliche Motor-Antriebsleistung durch den Kontakt der -Zahnflanken mit den Kettengelenken als Zugkraft auf die Förderkette -übertragen. Damit die Förderkette bestmöglich mit den Kettenrädern -zusammenwirkt, ist es erforderlich, beide Maschinenelemente hin -sichtlich der geometrischen Abmessungen, der Werkstoffauswahl und -der Fertigungsprozesse den Anforderungen entsprechend aufeinander -abzustimmen. Nur so können sie optimal und lange funktionieren. -Aus diesem Grund hat Ketten Wulf von Anfang an Förderketten und -Kettenräder selber produziert und aus diesen Erfahrungen Werks- und -Qualitätsnormen entwickelt. In der im Dezember 2014 erschienenen -DIN ISO 1977 werden unter Punkt 5 [1] Angaben zu Kettenrädern für -Förderketten gemacht, die in hohem Maße mit der Ketten Wulf-Werks -norm übereinstimmen. Da es sich nur um geringfügige Abweichungen -handelt, die die Funktion im Zusammenwirken mit genormten Förder -ketten nicht beeinflussen, produziert Ketten Wulf die Kettenräder wei -ter nach den in der Praxis bewährten Werksnormen. -3.2 Zahnform der Kettenräder -Die Gestaltung der Zahnform ist entscheidend, damit die Kettenräder -optimal mit der Förderkette Zusammenwirken können. Dies gilt für -die Kraftübertragung beim Einlauf der Förderkette in das Kettenrad -ebenso wie für betriebsbedingte Anforderungen, etwa den Ausgleich -der Kettenlängung aufgrund von Verschleiß und die Berücksichtigung -eventueller Fremdkörper, die sich möglicherweise in den Zahnlücken -festsetzen können. Die nachfolgenden Abbildungen sollen die Stan -dardverzahnung und konstruktive Lösungsmöglichkeiten für Son -derverzahnungen aufgrund besonderer Betriebsanforderungen veran -schaulichen. - -Zahnform der Kettenräder 59 -Verzahnungsmerkmale: Zahn -geometrie und Zahnlückenspiel -beruhen auf langjährigen Erfah -rungen sowie werkseigenen Be -rechnungen und Versuchsdurch -führungen. -Bild 3.1 -Standardverzah -nung -Verzahnungsmerkmale: Reduzie -rung der Zahnflankenbelastung -und/oder vorbeugende Maßnah -me gegen mögliches Festsetzen -eventueller Fremdkörper in den -Zahnlücken. -Bild 3.2 -Sonderverzahnung -mit vergrößertem -Öflhungswinkel -Verzahnungsmerkmale: wie bei -vergrößertem Öflhungswinkel, -zusätzlich können durch die seit -lichen Schmutzkerben eventuelle -Fremdkörper abgeleitet werden. -Die Schmutzkerben reduzieren -die Kontaktfläche mit dem Ket -tengelenk. -Bild 3.3 -Sonderverzahnung -mit vergrößertem -öflhungswinkel -und seitlichen -Schmutzkerben -Verzahnungsmerkmale: vorbeu -gende Maßnahme gegen mög -liches Festsetzen eventueller -Fremdkörper in den Zahnlücken. -Bild 3.4 -Sonderverzahnung -mit vergrößertem -Zahnlückenspiel -Verzahnungsmerkmale: Anwen -dung bei besonderer Umgebungs -verschmutzung. Mit dieser Ver -zahnung ist kein Reversierbe -trieb, also kein Betrieb in beide -Richtungen, möglich. -Bild 3.5 -Sonderverzahnung -mit Sägeverzah -nung - -SS 3: Kettenräder für Förderketten -Bild 3.6 -Drehmoment -übertragung durch -Passfeder nach -DIN 6885 -Bild 3.7 -Drehmoment -übertragung durch -Keile mit Anzug -nach DIN 6886 -und DIN 6887 -3.3 Bohrungsausfühmng -der Kettenräder -Die Bauform der Antriebswellen- und Achslagerungen einer Förder -anlage gibt vor, wie die Bohrungen der Kettenräder ausgefilhrt werden -müssen. Zur Übertragung von Drehmomenten werden bei Antriebsrä -dern form- oder kraftschlüssige Verbindungen eingesetzt. Zur Umlen -kung und/oder Kettenspannung werden überwiegend um laufende Ach -sen mit einbaufertigen Stehlagereinheiten verwendet, die als Fest- und -Loslager ausgeführt werden können. Die Verbindung von Achse und -Kettenrad stellen dabei Passfeder und Nut her. Bei doppelsträngigen -Förderketten kann zum Ausgleich einer eventuell möglichen unter -schiedlichen Kettenlängung ein Umlenkrad mit Gleitlager zur Ausfüh -rung kommen. Konstruktionsbeispiele zur Drehmomentübertragung -sind in den Bildern 3.6 bis 3.10 dargestellt. -Durch Einlegen einer Passfeder -in eine entsprechende Nut der -Antriebswelle wird der Form -schluss mit dem Antriebsketten -rad hergestellt. Das Drehmoment -wird durch Flächenpressung zwi -schen Passfeder und Bohrungs -nut übertragen. -Keile erzeugen durch einen An -zug von 1: 100 beim Aufkeilen in -die Wellen- und Bohrungsnut eine -Presspassung zwischen Antriebs -welle und Antriebskettenrad. -Durch diesen Reibschluss wird -das Drehmoment kraftschlüssig -übertragen. - -Bohrungsausführung der Kettenräder 61 -Die Drehmomentübertragung er -folgt formschlüssig zwischen der -genormten Innenverzahnung in -der Antriebskettenradbohrung -und der entsprechenden Gegen -verzahnung an der Antriebswelle. -Bild 3.8 -Drehmomentüber -tragung durch -Innenverzahnung -nach DIN 5480 -Bei Einbau eines Spannsatzes -mit konischen Ringfedem in die -Antriebskettenradbohrung wird -durch Anziehen der Spannschrau -ben eine kraftschlüssige Verbin -dung zwischen Antriebswelle und -Antriebskettenrad hergestellt. -Bild 3.9 -Drehmomentüber -tragung durch -Ringspannsatz -Diese Bauform besteht aus einer -konischen Spezialbuchse (Taper -lockbuchse), die durch Spann -schrauben in einer entsprechend -konischen Bohrung mit dem Ket -tenrad verschraubt wird und so -eine kraftschlüssige Verbindung -zwischen Antriebswelle und An -triebskettenrad herstellt. -Bild 3.10 -Drehmoment -übertragung durch -Taperlockbuchse - -SS 3: Kettenräder für Förderketten -Bild 3.11 -Standardkettenrad: -(1) Zahnkopf, -(2) Zahnlücke, -(3) Radscheibe, -(4) Bohrung, -(5) Nut, -(6) Nabe, -(7) Zahn -3.4 Standardbauformen der Kettenräder -Kettenräder bestehen in der Ketten Wulf Standardbauform aus der Ket -tenradscheibe mit Verzahnung und einer einseitigen Kettenradnabe -mit Bohrung, wahlweise mit oder ohne Nut, siehe Bild 3.11. Varianten -dazu sind Kettenräder mit symmetrischer oder asymmetrischer Na -benanordnung oder Kettenradscheiben ohne Nabe. Abhängig von der -Kettenradgröße und/oder der Kettenradbauform wird zudem nach der -Fertigungstechnik in Herstellung aus dem Vollen oder in geschweißter -Ausführung mit auf- oder eingeschweißter Nabe unterschieden. Sche -matisch sind diese Bauformen in Bild 3.12 dargestellt. - -Standardbauformen der Kettenräder 63 -Kettenräder-Bauformen -Bild 3.12 -Bauformen und -Fertigungstechnik -der Kettenräder -Eüüj -Z -Kettenrad mit -einseitiger Nabe -Kettenrad mit -symmetrischer Nabe -Kettenrad mit Kottonradschoibo -asymmetrischer Nabe -Kettenrad mit ein -seitiger Nabe -Kettenrad mit -symmetrischer Nabe -Kettenrad mit -asymmetrischer Nabe -i -□ -Kettenrad mit -einseitiger Nabe -Kettenrad mit -symmetrischer Nabe -Kettenrad mit -asymmetrischer Nabe - -SS 3: Kettenräder für Förderketten -Bild 3.13 -Kettenrad in -geteilter -Ausführung. -Bild 3.14 -Kettenrad mit -angeschraubtem. -dreiteiligem -Zahnkranz -3.5 Sonderbauformen der Kettenräder -Kettenräder unterliegen im Praxisbetrieb beim Einlaufen der Förder -kette in das Kettenrad einem funktionsbedingten Verschleiß in der -Kettenradverzahnung. Ist dadurch der Austausch der Kettenräder er -forderlich, sind bei einteiliger Standardbauform häufig umfangreiche -und kostenintensive Instandsetzungsmaßnahmen nötig. Kettenräder in -Sonderbauformen haben deshalb besondere Bedeutung für die Bewer -tung einer Förderanlage hinsichtlich ihrer Instandhaltung oder sie sind -bereits für die Erstausrüstung eine vorteilhafte Alternative. So erfor -dern Kettenräder in geteilter Ausführung, mit auswechselbarem Zahn -kranzoderaustauschbaren Zahnschalen (siehe Bilder 3.13 bis 3.15) für -den Austausch einen wesentlich geringeren Arbeitsaufwand. Bei der -Erstausrüstung einer Anlage bieten Sonderbauformen wie Zweifach- -Kettenräder und einbaufertige Komponenten, bestehend aus Wellen -bzw. Achsen mit montierten Kettenrädern (siehe Bilder 3.16 bis 3.18), -einen besonderen Nutzen hinsichtlich Qualität und Kosteneinsparung. -Zu den Sonderbauformen zählen auch Kettenräder mit Longlife-Ver- -zahnung und Geräuschdämpfungssystemen, die in Kapitel 4.4.7 und -4.4.8 näher beschrieben werden. -Die Schraubverbindung der bei -den Kettenradhälften ermöglicht -ein Auswechseln der Kettenräder -ohne seitliches Abziehen von den -Wellen bzw. Achsen. -Nur der an die Flanschnabe an -geschraubte, segmentierte Zahn -kranz ist bei Instandsetzungsar -beiten auszuwechseln. Sind die -anlagenbezogenen Voraussetzun -gen gegeben, kann der Austausch -bei eingebauter Förderkette erfol -gen. - -Sonderbauformen der Kettenräder 65 -Bild 3.15 -Kettenrad mit -angeschraubten -Zahnschalen -Bild 3.16 -Zweifach- -Kettenrad -Bild 3.18 -Komplexe -Antriebswellen -komponente -Diese Bauform ist besonders -vorteilhaft bei großen Ketten -teilungen, die konstruktiv eine -Zahnschalenbauweise ermögli -chen. Die Instandsetzung erfolgt -durch Austausch der einzelnen -Zahnschalen und kann unter ge -gebenen Voraussetzungen bei -eingebauter Förderkette erfolgen. -Bei Förderketten mit besonders -großer lichter Weite werden häu -fig zwei einzelne Kettenräder -paarweise auf den Wellen bzw. -Achsen eingebaut. Eine Alter -native dazu ist die Bauform als -Zweifach-Kettenrad, bei der zwei -Radscheiben auf eine gemeinsa -me Nabe aufgeschweißt werden. -Die Verzahnung erfolgt in einer -Aufspannung, sodass die Paralle -lität der Verzahnungsgeometrie -gewährleistet ist. -Die Wellen bzw. Achsen werden -nach einbaubezogenen Vorgaben -hergestellt. Als Kettenräder kön -nen Standard- und Sonderbau -formen verwendet werden. Alle -Bauteile werden aufeinander -abgestimmt und dann zur Wel -len- bzw. Achsenkomponente -montiert. Dies gewährleistet ein -optimales Ergebnis hinsichtlich -Präzision, Maßgenauigkeit und -Symmetrie der Kettenradanord -nung. -Antriebswellenkomponente mit -auswechselbaren Zahnkränzen -für die Förderketten und den Rol -lenkettenantrieb. -3.6 Werkstofftechnik -der Kettenräder -Die Wahl der Werkstofftechnik ist -Bild 3.17 -Komponente -Welle/Achse -mit montierten -Kettenrädern - -SS 3: Kettenräder für Förderketten -neben der Verzahnungskontur der -wichtigste Faktor für eine lange Funktionsdauer der Kettenräder. Kapi -tel 7 der Berechnungsgrundlagen verdeutlicht dies. Für genormte För -derketten werden für die Herstellung der Kettenräder Qualitätsstähle -und unlegierte Vergütungsstähle verwendet. Bei Anwendungen mit -besonderen Belastungsanforderungen kommen überwiegend legier -te Vergütungsstähle zum Einsatz. Beschichtungen zur Oberflächen -veredelung oder rostbeständige Stähle sind Alternativen bei erforderli -chem Korrosionsschutz, siehe Kapitel 2.3. Zusätzlich besteht bei allen -vergütbaren Stählen die Möglichkeit, die Verzahnungskontur induktiv -zu härten, um damit den betriebsbedingten Verschleiß zu reduzieren -und die Funktionsdauer zu erhöhen. Welche Werkstofftechnik für die -jeweilige Anwendung die beste Lösung ist, hängt von den spezifischen -Betriebsbedingungen ab. - -Fertigungstechniken der Kettenräder 67 -Bild 3.19 -CNC-Kettenrad- -verzahnung -3.7 Fertigungstechniken der Kettenräder -Je nach Kettenradgröße und/oder Kettenradbauform werden die Ket -tenräder aus dem Vollen oder in geschweißter Ausführung mit auf- -oder eingeschweißten Naben hergestellt. Um die Radkörper zu produ -zieren, nutzt man die bereits unter 2.4 für Förderketten beschriebenen -Fertigungstechniken Schweißen und Drehen. In diesem Kapitel geht -es um den besonders wichtigen Arbeitsprozess bei der Fertigung der -Kettenräder, die Herstellung der Kettenradverzahnung. Auf CNC-Ma- -schinen wird die zuvor programmierte Zahnform präzise in die Ketten -radscheibe gefräst (Bild 3.19). Diese Fertigungstechnik stellt eine op -timale Oberflächengüte und passgenaue Verzahnung sicher und schafft -so die Voraussetzungen für eine möglichst lange Funktionsdauer. Die -Zahnkontur wird in der Fertigungsendkontrolle nochmals mit einem -3D-Messarm auf Maßgenauigkeit überprüft (Bild 3.20). - -68 3: Kettenräder für Förderketten -Bild 3.20 -Kontrolle der -Verzahnungsgeo -metrie mit 3D -Messarm -Die unter 3.8 beschriebenen Instandhaltungsmaßnahmen verdeutli -chen, dass der betriebsbedingte Verschleiß an den Zahnflanken ein aus -schlaggebender Faktor für die Funktionsfahigkeit des Kettenrades und -damit für die Gesamtheit des Förderkettengetriebes, bestehend aus -Förderkette und Kettenrädern, ist. Dies bestätigen auch die jahrzehn -telangen Praxiserfahrungen. Anzustreben sind daher Kettenradausfüh -rungen mit möglichst verschleißfesten Zahnflanken. Erreicht wird dies -mit zusätzlich induktiv gehärteter Zahnkontur. Bild 3.21 zeigt die In -duktivhärtung einer Kettenradverzahnung. Dieses Fertigungsverfahren -bietet ein maximales und kostengünstiges Optimierungspotential, um -die Funktionsdauer zu verlängern. -3.8 Instandhaltung der Kettenräder -Die Grundsätze der Instandhaltung nach DIN 31051 [2], beschrieben -in Kapitel 2.6 für das Maschinenelement Förderkette, sind auch auf -das Maschinenelement Kettenrad anzuwenden. Dabei sind besonders -die Antriebskettenräder zu beachten, da sie über den Zahnflanken -kontakt mit dem Kettengelenk die Kettenzugkraft übertragen müssen -Bild 3.21 -Induktionshärtung -derKettenrad- -xerzahnung - -Instandhaltung der Kettenräder 69 -Bild 3.22 -Verschleißkon -trolle mit einer -Zahnform -schablone -und dadurch besonders stark beansprucht sind. Um den Verschleiß -zu verringern, ist eine den Betriebsbedingungen angepasste Tropf -schmierung der Zahnflanken zu empfehlen, wenn dies anlagen- und -prozessbezogen möglich ist. Fortschreitender Zahnflankenverschleiß -kann Funktionsstörungen beim Ablauf der Kette über die Kettenräder -durch Festhaken in der Verzahnung und damit auch eine Überlastung -der Förderkette verursachen. Vorbeugend sollte daher regelmäßig der -Zahnflankenverschleiß kontrolliert werden, z.B. mit Hilfe von Zahn -formschablonen, siehe Bild 3.22, die passend zu unseren Kettenrädern -geliefert werden können. - -70 3: Kettenräder für Förderketten -3.9 Literatur -[ 1 ] DIN ISO 1977,Dezember 2014, Buchsenforderketten, Anbauteile -und Kettenräder -[2] DIN 31051,September 2012,Grundlagen der Instandhaltung - -4 Weiterentwicklung der -Förderketten und Kettenräder -Inhalt -4.1 Innovationsprozess und Zielsetzung .............................................. 72 -4.2 Entwicklung .................................................................................. 74 -4.3 VersuchsdurchfUhrung .................................................................. 75 -4.4 Produktlösungen ............................................................................ 78 -4.4.1 Produktbausteine Fertigungs-, Werkstoff- und -Beschichtungstechnik ............................................................ 78 -4.4.2 Produktbaustein Leichtbauweise ......................................... 78 -4.4.3 Produktbaustein Dichtsysteme ............................................ 80 -4.4.4 Produktbaustein Schmierlostechnik .................................... 81 -4.4.5 Produktbaustein außenliegende Rollen................................ 83 -4.4.6 Hybridbauweise................................................................... 85 -4.4.7 Kettenräder mit Longlife-Verzahnung ................................ 86 -4.4.8 Kettenräder mit Geräuschdämpfung .................................... 88 -4.4.9 Polygonkompensation ........................................................ 90 -4.5 Markteinführung ............................................................................... 91 - -72 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -4.1 Innovationsprozess und Zielsetzung -Die rasante Weiterentwicklung der fördertechnischen Anlagen in den -vielfältigen Industrieanwendungen stellt ständig neue Anforderungen -an Förderketten und Kettenräder, die mit Standardtechniken häufig -nicht umsetzbar sind. Ökologische Gesichtspunkte wie Energieeffizi -enz, Geräuschemissionen, Nachhaltigkeit und Umweltschutz bestim -men die Produkttechnologie ebenso wie wirtschaftliche Überlegungen -hinsichtlich notwendiger Antriebsleistung, Aufwand für die Instand -haltung oder Höhe der Betriebskosten. Forschung und Entwicklung -sind daher integraler Bestandteil der Ketten Wulf- Untemehmensphi- -losophie. -Qualität und Funktionsdauer der Produkte gilt es kontinuierlich zu -erhöhen, die Fertigungstechnik zu optimieren und deren Effizienz -zu steigern; innovative Produkte sollen Maßstäbe setzen. Neben der -kontinuierlichen Grundlagenforschung setzen wir weitere Entwick -lungsziele in den Bereichen der Fertigungs-, Werkstoff- und Beschich -tungstechnik sowie in der Produktentwicklung. Zum gesamten Ent -wicklungsprozess sind systematische Innovationsabläufe eingeführt, -in denen die erforderlichen Maßnahmen in einzelnen Entwicklungs -phasen festgelegt sind. Schematisch ist dies zur Produktentwicklung -in Bild 4.1 dargestellt. - -Innovationsprozess und Zielsetzung 73 -Bild 4.1 -Innovations -prozess der -Produktent -wicklung -Produktlösungon -Innovationsprozess der -Produktentwicklung -Idee -Zielsetzung -Anfordorungsproril -Lastenholt -Pflichtenheft -Lösungsentwicklung -Berechnung - FEM - Konstruktion -Prototyp -Versuchsprogramm -Versuchsdurchführung -Versuchsauswortung -Versuchsergebnisse -------------------------- Markteinführung - -74 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -Bild 4.2 -FEM-Spannungs- -analyse einer -Förderkette -4.2 Entwicklung -Nachdem in Phase 1 die Idee mit Zielsetzung und Anforderungspro -fil im Lastenheft definiert wurde, erstellen wir in Phase 2 das Pflich -tenheft mit allen erforderlichen Maßnahmen, um Lösungen zu finden. -Für diesen entscheidenden Schritt nutzen wir unsere jahrzehntelangen -Erfahrungen der praktischen Anwendung unserer Produkte und die -Erkenntnisse aus laufenden oder bereits abgeschlossenen Forschungs -und Entwicklungsprojekten. Hinzu kommen Erkenntnisse aus einer -intensiven Zusammenarbeit mit Universitäten, Fachhochschulen und -Instituten. Dabei konzentrieren wir uns besonders auf grundlagen -orientierte Forschungsprojekte, FEM-Analysen und auf individuelle -Kunden-und Marktanforderungen. Bachelor-, Master-, Diplom- und -Studienarbeiten in Verbindung mit Praktika zu von uns formulierten -Aufgabenstellungen sind ein weiterer Baustein dieser Zusammenar -beit. Auf dieser Basis können wir für viele Aufgabenstellungen inno -vative Lösungen entwickeln oder für die Realisierung neuer Anforde -rungen nutzen und damit den Entwicklungsprozess insgesamt deutlich -verkürzen. Nach Berechnung und eventuell zusätzlicher FEM-Analyse -folgen Konstruktion und Herstellung des Prototypen. - -Versuchsdurchführung 75 -Bild 4.3 -Kettenprüfstand -4.3 Versuchsdurchführung -Zentraler Praxisbestandteil im Entwicklungsprozess ist der Prototy -pentest. Dazu werden in Entwicklungsphase 3 das Programm sowie -Art und Umfang der Versuche festgelegt. Die Abläufe werden proto -kolliert, ausgewertet und dokumentiert. Auf Prüfständen, die wir spe -ziell filr den jeweiligen Versuchszweck konzipiert haben, werden Pro -totypen bei Raumtemperatur und im Heißbereich sowie mit und ohne -Beaufschlagung fester und flüssiger Umgebungsmedien getestet, wie -zum Beispiel: -Gebrauchsdauerprüfung von Werkstoffen, -Oberflächenhärtung, Beschichtungen, Gelenk- und -Rollenlagerungen sowie Sonderbauteilen auf -Kettenprüfständen. - -76 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -Dauerfestigkeitsprüfung einzelner Bauteile, Baugruppen -und kompletter Ketten auf dem Hochfrequenzpulsator. -Bild 4.4 -Dauerfestigkeits -prüfung einer -Förderkette -Bild 4.5 -Dauerfestigkeits -prüfung eines -Kettengelenkes - -Versuchsdurchführung 77 -Bild 4.6 -Zerreißmaschine -3.000 kN -Zerreißkraft, -3.500mm -Spannweg -Bruchfestigkeitsprüfung von Förderketten auf -Zerreißmaschinen mit Zugkräften bis zu 3.000 kN -Zerreißkraft. - -78 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -4.4 Produktlösungen -Entsprechen die Versuchsergebnisse in Phase 3 der ursprünglich de -finierten Idee und Zielsetzung, kann in Phase 4 die Umsetzung in ein -konkretes Produkt erfolgen. Da Förderketten und Kettenräder in der -Fördertechnik sehr viele unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten -haben, gibt es auch eine Vielzahl individueller Einzellösungen. Stell -vertretend stellen wir hier einige Beispiele zu innovativen Produkt -bausteinen der Weiterentwicklungen vor, die sich in der Praxis bereits -erfolgreich bewährt haben. Je nach Anforderungsprofil eines aktuellen -Anwendungsfalles können einzelne oder mehrere dieser Bausteine in -eine individuelle Produktlösung integriert werden. -4.4.1 Produktbausteine Fertigungs-,Werkstoff- -und Beschichtungstechnik -Die Auswahl der Fertigungsverfahren und der Werkstoffe, das Ver -fahren der Wärmebehandlung und die Oberflächenveredelung durch -Beschichtungen haben direkten Einfluss auf Qualität, Funktion und Ei -genschaften des Produktes. Für Förderketten wurde dies in den Kapi -teln 2.3 und 2.4., für Kettenräder in den Kapiteln 3.6 und 3.7 detailliert -erläutert. Die dort beschriebenen Möglichkeiten können als Bausteine -der Weiterentwicklung in kundenindividuelle Produkte integriert wer -den. -4.4.2 Produktbaustein Leichtbauweise -Im Förderbetrieb verursacht das Kettengewicht Reibungswiderstände. -Eine Reduzierung des Kettengewichtes mindert daher auch die not -wendige Antriebsleistung. Ohne die zulässige Kettenzugkraft: zu be -einträchtigen, kann dies durch Materialersparnis an den Kettenbautei -len, wie z.B. das Einbringen von Löchern in den Laschen oder deren -Produktion mit eingeschnürter Außenkontur und/oder mit Eindrehen -seitlicher Ausnehmungen in den Rollen erreicht werden. Wie viel -Gewicht eingespart werden kann, hängt von den Bauteilabmessungen -und der Förderkettenbauform ab. Darüber hinaus wird die Förderkette -noch leichter, wenn hochfeste Sonderwerkstoffe oder vergütete Werk -stoffe verwendet werden, mit denen es möglich ist, die Abmessungen -der Bauteile zu verringern. - -Produktlösungen 79 -Produktvorteile der Förderketten in Leichtbauweise: -□ Gewichtserspamis -□ Maximale Kettenzugkraft bei minimalem Kettengewicht -□ Reduzierte Antriebsleistung -□ Reduzierter Energieverbrauch -o Reduzierte Betriebskosten -□ Nachhaltigkeit -a Ökologisch -Bild 4.7 -Förderkette in -Standardbauweise - -80 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -Bild 4.8 -Förderkette in -Leichtbauweise: -Laschen mit -Erleichterungsloch -(1), -Laschen mit -eingeschnürter -Außenkontur (2), -Rollen mit -Eindrehung (3) - -Produktlösungen 81 -Bild 4.9 -Rollen-und -Gelenkabdichtung -mit einem -Deckel (1). -Dichtelement (2) -und -Fettfüllung (3) -4.4.3 Produktbaustein Dichtsysteme -Bei Förderketten mit Fettschmierung bieten Dichtsysteme vielfältige -Optimierungspotentiale. So lassen sich die Betriebskosten durch län -gere Intervalle beim Nachschmieren senken, und Förderketten können -in schwierigen Umgebungsbedingungen durch zusätzliche Abdich -tung der Gelenkbauteile einsatzfähig sein. Konstruktive Bauweise -dieser nachschmierbaren Dichtungssysteme ist eine Labyrinthdich -tung aus Schutzdeckel(n) und Dichtelement(en), in der das Betriebs -schmiermittel die Hohlräume ausfüllt und abdichtet. Dieses System -der Dreifachdichtung verhindert weitestgehend das Eindringen von -Umgebungsmedien, schützt das integrierte Dichtelement vor äußerer -Beschädigung, nutz das Betriebsschmiermittel zusätzlich als Dicht -element und schafft damit die Voraussetzungen für eine lange Funk -tionsdauer der Förderketten. Bild 4.9 und 4.10 zeigen Varianten der -nachschmierbaren Dichtsysteme. -Produktvorteile der Förderketten mit Dichtsystemen: -n Wartungsarme Förderkettentechnik -■ Anwendung in schwierigen Umgebungsbedingungen -■ Verlängerte Schmiermittelgebrauchsdauer -□ Verlängerte Nachschmierintervalle -■ Reduzierter Schmiermittel verbrauch -□ Reduzierter Gelenkverschleiß -□ Verlängerte Funktionsdauer -□ Reduzierte Umgebungsverschmutzung durch Schmiermittel -■ Verbesserte anlagenbezogene Prozesssicherheit -■ Reduzierte Betriebskosten -□ Nachhaltigkeit -■ Ökologisch - -82 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -Bild 4.10 -Rolle mit einem -Deckel (1), -Dichtelement (2) -und -Fettfüllung (6). -Gelenkabdichtung -mit zwei -Deckeln (3) -und (4), -Dichtelement (5) -und -Fettfüllung (6) -4.4.4 Produktbaustein Schmierlostechnik -Bei Standardförderketten nach Norm liegt an den Reibstellen der Ket -tengelenke eine Gleitlagerpaarung Stahl auf Stahl vor, die im Ketten -betrieb in der Regel eine Schmierung erfordert wie in Kapitel 2.6.1 -beschrieben. Um diese Betriebsschmierung zu ersparen, entwickelt -Ketten Wulf schon seit Jahrzehnten aus wirtschaftlichen und ökolo -gischen Gründen schmierlose Kettentechnologien, bei denen in die -Kettengelenke spezielle Lagerelemente eingebaut sind. Dazu zählen -selbstschmierende Gleitlager und Wälzlager mit Dauerschmierung. -Überwiegend werden aus Platzgründen in der Gelenkstelle Ketten- -buchse/Kettenbolzen Gleitlager verwendet, in den Kettenrollen so -wohl Gleit- als auch Wälzlager. Vorteil dieser Lagerelemente ist auch, -dass sie die Reibungswiderstände in den Kettengelenken verringern -und damit die erforderliche Antriebsleistung reduzieren. Grundsätz -lich ist jedoch für eine schmierlose Kettenausfilhrung immer deren -technische Machbarkeit zu überprüfen, bezogen auf die individuellen -Betriebsbedingungen des jeweiligen Einsatzes. Diese Prüfung beinhal -tet auch die Auswahl der Gleitlagerbauform und des Gleitlagerwerk -stoffes und bei Wälzlagern deren Bauform als Kugel-, Rollen- oder -Nadellager mit Dauerschmierung. Zu berücksichtigen sind weiterhin -eventuelle zusätzliche Maßnahmen zum Korrosionsschutz durch Be -schichtungen oder die Verwendung von nichtrostenden Stählen als -Kompensation der Korrosionsschutzwirkung durch das Schmiermittel, -das bei Förderketten ohne Betriebsschmierung entfällt. Der Produkt -baustein Dichtsysteme ist ein weiteres Hilfsmittel, Schmierlostechnik -in schwierigen Umgebungsbedingungen umzusetzen, wobei hier der -Einsatz von Hochleistungsdichtelementen erforderlich ist. Konstrukti -onsbeispiele zur Schmierlostechnik sind in den Bildern 4.11 und 4.12, -mit zusätzlicher Abdichtung in den Bildern 4.13 und 4.14 dargestellt. -Produktvorteile der Förderketten mit Schmierlostechnik: -□ Kein Wartungsaufwand für Schmierung -■ Keine Umgebungs Verschmutzung durch Schmiermittel -n Verbesserte anlagenbezogene Prozesssicherheit -■ Reduzierte Antriebsleistung entsprechend der verwendeten La -gerelemente - -Produktlösungen 83 -Bild 4.11 -Rolle und -Gelenkstelle -Buchse / Bolzen -mit selbstschmie -rendem -Gleitlager (1) -Bild 4.12 -Rolle mit dauerge -schmierten Kugel -lagern (1), -Gelenkstelle -Buchse / Bolzen -mit selbstschmie -rendem -Gleitlager (2) -n Reduzierter Energieverbrauch -■ Reduzierte Betriebskosten -o Nachhaltigkeit -n Ökologisch - -84 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -Bild 4.13 -Rolle und -Gelenkstelle -Buchse / Bolzen -mit selbstschmie -rendem -Gleitlager (1). -Rolle und -Gelenkstelle -mit zusätzlichen -Dichtsystemen (2) -Bild 4.14 -Rolle mit dauerge -schmierter -Nadelhülse (1), -Gelenkstelle -Buchse / Bolzen -mit selbstschmie -rendem -Gleitlager (2). -Rolle und -Gelenkstelle -mit zusätzlichen -Dichtsystemen (3) -4.4.5 Produktbaustein außenliegende Rollen -Bei Förderketten sind die Rollen überwiegend innenliegend angeord -net. In dieser Bauweise unterliegen die Rollen zwei Belastungsarten: -der Gewichtskraft, resultierend aus anteiligem Fördergut- und Ketten -gewicht beim Abtragen der Förderkette auf den Laufbahnen, und ei -nem von der Zahnform abhängigen Anteil der Gesamtkettenzugkraft -beim Einlaufen der Förderkette in das Antriebskettenrad. Die Lauf -rolle bewegt sich auf der Laufbahn rotierend, beim Einlauf in das An -triebskettenrad statisch bzw. schwenkend. Je nach Anwendung hat das -Belastungs- und Bewegungskollektiv der Rollen entscheidenden Ein -fluss auf ihre Bauform. Bei Standardförderketten ist dies üblicherweise -eine Stahlrolle mit Oberflächenhärtung, die eine Betriebsschmierung -erfordert. Bei Schmierlostechnik und / oder um die Reibungswider -stände zu verringern, können die Rollen mit Gleit- oder Wälzlagern -ausgeführt werden. Diese Optimierungsmöglichkeit scheidet bei För -derketten mit innenliegenden Rollen häufig aus, da konstruktiv nicht -genügend Platz für die Lagerelemente zur Verfügung steht und / oder -die Rollenbelastung beim Einlauf in das Antriebsketterad für das La -gerelement zu hoch ist. Eine Lösung bieten außenliegende Rollen, - - - -4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -da sie nur noch mit der anteiligen Gewichtskraft aus Fördergut- und -Kettengewicht belastet werden und mehr Platz für die konstruktive -Ausführung der Rolle mit Gleit-oder Wälzlagern und eventuell zu -sätzlichen Dichtsystemen vorhanden ist. Ein weiterer, entscheidender -Vorteil außenliegender Rollen sind die verbesserten Instandhaltungs -möglichkeiten der Förderkette. In vielen Praxisanwendungen ist die -Betriebsdauer der Förderkette von den Rollen abhängig. Funktionie -ren sie nicht mehr, muss bei der innenliegenden Bauart in der Regel -die gesamte Förderkette ausgetauscht werden. Bei der außenliegenden -Variante besteht dagegen die Möglichkeit, nur die Rollen zu ersetzen -und die noch funktionstüchtige Grundkette weiter zu verwenden. Ein -Rollenaustausch ist bei entsprechender Konstruktion auch im einge -bauten Zustand der Förderkette vor Ort in der Förderanlage machbar: -Die Instandhaltungskosten sinken dadurch erheblich. Je nach Anwen -dung können Rollen einseitig oder beidseitig außenliegend angeordnet -werden. Beispiele zeigen die Bilder 4.15 und 4.16. -Produktvorteile der Förderketten mit außenliegenden -Rollen: -■ Erweitertes Anwendungsspektrum der Förderketten -■ Verbesserte Möglichkeit, wartungsarme- oder schmierlose För -derkettentechnik mit den damit verbundenen Produktvorteilen zu -realisieren -■ Verbesserte anlagenbezogene Prozesssicherheit -■ Möglichkeit, Rollen partiell auszutauschen -■ Reduzierung der Instandhaltungskosten -■ Reduzierte Betriebskosten -■ Nachhaltig -■ Ökologisch - -Produktlösungen 85 -Bild 4.15 -Rollen eineseitig -außenliegend, -Rollenlagerung -mit Kugellagern -Bild 4.16 -Rollen beidseitig -außenliegend, -Rollenlagerung -mit Rollenlagern -4.4.6 Hybridbauweise -In Hybridbauweise entwickeln wir Förderketten, bei denen z.B. die -Verwendung der Werkstoffkombination Stahl für die Gelenkteile und -Kunststoff für die Kettenlaschen ein Innovationsschwerpunkt ist; -gleichzeitig setzen wir dabei auf die Schmierlostechnik. Diese Bauwei -se ist z.B. für die Automobilindustrie interessant. Das Fördergut bzw. -der Fördergutträger liegt hierbei direkt auf den Kettenlaschen auf, die -damit nicht nur die Kettenzugkraft übertragen, sondern auch das För -dergut tragen. Dies ist insbesondere beim Quertransport der Karossen -zur Verbindung der einzelnen Fertigungslinien der Fall. Üblicherweise -werden dazu Förderketten mit Traglaschen (Rollentragketten) in Stan -dardausführung mit Laschen aus Stahl, wie in Bild 2.10 dargestellt, -verwendet. Je nach Anlage kann es bei diesem Transportsystem zu Re -lativbewegungen zwischen Fördergutträger und Kettenlaschen kom -men, wodurch der Fördergutträger und die Kettenlaschen verschleißen -können. Um dies weitestgehend zu vermeiden, haben wir die in Bild -4.17 dargestellte Förderkette in Hybridbauweise mit Traglaschen aus -Kunststoff entwickelt. Die Praxiserfahrungen zeigen, dass durch die -se Kettenbauweise erheblich weniger Abnutzung am Fördergutträger -und an der Traglaschenoberseite eintritt. Zusätzlich sind in den Ge - -86 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -Bild 4.17 -Förderkette in -Hybridbauweise -lenkteilen wälzgelagerte Bauteile integriert, die den Reibungswider -stand maximal reduzieren und so eine effiziente Antriebsleistung bei -schmierlosem Kettenbetrieb gewährleisten. Hybridbauweise ist daher -eine innovative Förderkettentechnik, die bei vergleichbarem Anforde- -rungsprofil auch in anderen Branchen eine Lösung sein kann. -Produktvorteile der Förderketten in Hybridbauweise: -■ Optimierte Betriebseigenschaften -n Kein Wartungsaufwand für Schmierung -□ Keine Umgebungsverschmutzung durch Schmiermittel -■ Reduzierte Antriebsleistung -□ Reduzierter Energieverbrauch -n Reduzierte Betriebskosten -n Nachhaltigkeit -u Ökologisch -4.4.7 Kettenräder mit Longlife-Verzahnung -Bei der Longlife-Verzahnung werden eine stets ungerade Zähnezahl -und der Teilkreisdurchmesser ftlr die Kettenteilung so aufeinander -abgestimmt, dass bei jeder Kettenradumdrehung nur jeder zweite -Zahn zum Eingriff kommt. Die ungerade Zähnezahl bewirkt bei jeder -Umdrehung den Wechsel zwischen belasteten und unbelasteten Zäh -nen. Dieser Ablauf wiederholt sich periodisch und fuhrt so zu einer -theoretisch doppelt so langen Funktionsdauer des Kettenrades. Die -Einsatzmöglichkeit dieser Sonderverzahnung hängt von den Abmes -sungen der Förderkette und den spezifischen Anlagenparametem der -jeweiligen Anwendung ab. Besonders Förderketten mit großer Teilung -bieten gute Voraussetzungen für die Anwendung dieser innovativen -VerzahnungsVariante. Bild 4.18 zeigt schematisch den Ablauf einer -Förderkette über ein Kettenrad mit Longlife-Verzahnung mit 19 Zäh- -nen= 2x9,5 Teilungswinkeln für die Kettenteilung p. Dargestellt ist der -Zahnkontakt mit den einlaufenden Kettengelenken in Drehrichtung - -Produktlösungen 87 -Bild 4.18 -Schematische -Darstellung -der Longlife- -Verzahnung -rechts für zwei Kettenradumdrehungen mit wechselndem Eingriff der -rot und blau gekennzeichneten Zähne. -Produktvorteile der Kettenräder mit Long-Life-Verzahnung: -□ Nur jeder zweite Zahn kommt periodisch wechselnd zum Eingriff -□ Erheblich verlängerte Funktionsdauer -□ Große Zähnezahl bei geringen Bauabmessungen -□ Reduzierte Betriebskosten -° Nachhaltigkeit -□ Ökologisch - -88 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -Bild 4.19 -Geräuschdämp -fung mit runden -Dämpfungsele -menten -4.4.8 Kettenräder mit Geräuschdämpfung -Während des Betriebes der Förderanlage entsteht beim Einlauf der -Förderkette in die Kettenräder durch den Einlaufstoß (siehe Kapitel -7.3.3) Geräusche, die in manchen Anwendungen störend und uner -wünscht sind. Dies ist besonders dort der Fall, wo sich Personen in der -Nähe der Förderanlage aufhalten oder dort ihren Arbeitsplatz haben, -wiez.B. in Kaufhäusern bei den Rolltreppen und bei Förderanlagen in -der Nähe von Wohngebieten. Es ist somit wichtig, störende Geräusche -wenn möglich abzumildem. Um dieses Ziel zu erreichen, hat Ketten- -Wulf verschiedene Geräuschdämpfungssysteme an Kettenrädern ent -wickelt, mit denen sich die Dynamik beim Kontakt des Kettengelenkes -mit der Zahnflanke reduzieren lässt. Dadurch sinkt der Geräuschpegel, -der gegenüber anderen Umgebungsgeräuschen häufig gar nicht mehr -wahrnehmbar ist. Bauformen dieser Geräuschdämpfungssysteme sind -in den Bildern 4.19 bis 4.21 dargestellt. Die Auswahl der Bauart hängt -von den Anforderungen des jeweiligen Einsatzes ab. -Produktvorteile der Kettenräder mit Geräuschdämpfung: -■ Reduzierung der Einlaufgeräusche -□ Reduzierung der Einlauf-Stoßbelastung -n Reduzierung der prozessbezogenen Umweltbelastung -0 Nachhaltigkeit -D Ökologisch - -Produktlösungen 89 -Bild 4.20 -Geräuschdämp -fung in runder -Hybridbauweise -Bild 4.21 -Geräuschdämp -fung in eckiger -Hybridbauweise - -90 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder -Bild 4.22 -Schematische -Darstellung des -Polygon-Kompen -sationsgetriebes -4.4.9 Polygonkompensation -Beim Ablauf der Förderkette über das Kettenrad legt sich die Kette -in Form eines Polygons (Vieleck) um das Kettenrad. Rotiert dieses -konstant, kommt es durch die Polygonwirkung zu Geschwindigkeits -schwankungen, die u.a. auch zu Schwingungen in der Förderkette -führen. In vielen Förderanlagen ist dieser Polygoneffekt unerwünscht, -wie z.B. beim Personentransport auf Rolltreppen und Fahrsteigen. -Anzustreben sind daher generell Förderkettengetriebe mit möglichst -geringem Polygoneffekt. Ermöglicht die Anlagenkonstruktion eine -große Zähnezahl und/oder kleine Kettenteilung, bleibt die Polygon -wirkung gering. Häufig schränken jedoch Einbauverhältnisse, Förder -kettenbauform und Anforderungen in der Anwendung den Konstruk -tionsspielraum für diese Maßnahmen ein. Mit der patentierten Poly -gonkompensation in Form eines speziellen Kompensationsgetriebes -bietet Ketten Wulf eine zusätzliche Möglichkeit, die Polygonwirkung -zu verringern. Der schematische Aufbau des Getriebes ist in Bild 4.22 -zu sehen. Grundsätzlich ist die technische Realisierbarkeit eines sol -chen Getriebes von den spezifischen Anforderungen des individuellen -Einsatzes abhängig. - -Markteinführung 91 -4.5 Markteinführung -Die Markteinführung in der Entwicklungsphase 5 schließt den Inno -vationsprozess ab. Als Entwickler von hochwertigen Förderketten und -Kettenrädern erarbeiten wir individuelle Produktlösungen, die spezi -ell auf die Vorgaben und Anforderungen unserer Kunden ausgerichtet -sind. Nur selten besteht die Möglichkeit, eine Neuentwicklung vorab -in der Praxis zu testen. In der Realität des Tagesgeschäftes wird daher -viel häufiger aus Zeitgründen eine konstruktiv erarbeitete Lösung und/ -oder ein auf Prüfständen erprobter Prototyp ohne zusätzlichen Praxis -test direkt in die Förderanlage eingebaut. Im Rahmen eines Leistungs -portfolios, bestehend aus Beratung, Produktentwicklung, Produktion -und After Sales Service, bietet Ketten Wulf an, eine Neuentwicklung -im Praxisbetrieb mit Zustandsüberprüfungen zu begleiten. Diese kön -nen an ausgebauten Musterteilen in unserem Werk oder, falls mög -lich, vor Ort durchgeführt werden. Wesentlicher Bestandteil der Prüf -berichte ist die Dokumentation des aktuellen Produktzustandes und -eine Abschätzung der weiteren Funktionsdauer, die besonders für die -Instandhaltungsplanung von Bedeutung ist (siehe dazu auch Kapitel -2.6.2). Generell sind Produktuntersuchungen geeignete Maßnahmen, -Praxiserfahrungen zu sammeln und in neuen Projekten umzusetzen. - - - -5 Änwendyngsbeispiele in -verschiedenen Branchen -Die vielfältigen Bauformen und Produkttechnologien der Förderketten -und Kettenräder ermöglichen deren Einsatz als Maschinenelemente in -sehr unterschiedlichen Fördereinrichtungen über viele Branchen hin -weg. Die in diesem Kapitel vorgestellten Branchen und Produktbei -spiele zeigen, wie sich besonders die konstruktive Bauform der För -derkette jeweils der spezifischen Anwendung anpassen lässt. -Inhalt -5.1 Personentransport ........................................................................ 94 -5.1.1 Anwendungen in der Fahrtreppen Industrie ...................... 94 -5.1.2 Anwendungen in Freizeitparks ......................................... 97 -5.2 Schüttgutindustrie ....................................................................... 100 -5.3 Automobilindustrie ..................................................................... 103 -5.4 Stahlindustrie .............................................................................. 106 -5.5 Dämmstoffindustrie .................................................................... 109 -5.6 Wasseraufbereitung .................................................................... 112 -5.7 Holzindustrie .............................................................................. 115 -5.8 Papierindustrie ............................................................................ 118 -5.9 Maschinen-und Anlagenbau ....................................................... 121 - -94 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.1 -Förderkette in -einer Fahrtreppe -im Eingangsbe -reich eines -Museums -5.1 Personentransport -5.1.1 Anwendungen in der Fahrtreppenindustrie -Förderketten in Fahrtreppen (Rolltreppen) und Fahrsteigen helfen uns -an Orten mit viel Publikumsverkehr, wie z.B. in Kaufhäusern, Bahn -höfen und Flughäfen, Höhen zu überwinden oder längere Wegstrecken -zurückzulegen. Von der Standardausführung in Kaufhäusern bis zur -Schwerlastversion in Verkehrsfahrtreppen von U-Bahnstationen wer -den dazu Förderketten mit Betriebsschmierung, in wartungsarmer und -in schmierloser Bauform benutzt. Alle Varianten müssen präzise Maß -haltig sein und den besonders hohen Qualitäts- und Sicherheitsansprü -chen im Personentransport entsprechen. - -Personentransport 95 -Bild 5.2 -Förderkette mit -innenliegenden -Kugellager- -Laufrollen und -Stufenbolzen. -Anwendung in -Kaufhausfahr -treppen. -Bild 5.3 -Förderkette mit -Schonrollen und -außenliegenden -Kugellager- -Laufrollen und -Stufenbolzen. -Anwendung in -Verkehrsfahr -treppen. -Produktbeispiele: - -96 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.4 -Förderkette in -Doppelstrangaus -führung mit Ver -bindungsachsen -und Achszubehör. -mit Schonrollen -und außenliegen- -dcn Kugellager- -Laufrollen. An -wendung in Ver -kehrsfahrtreppen. -Bild 5.5 -Förderkette mit -innenliegenden -Kugellager- -Laufrollen, mit -Spezial laschen zur -Aufnahme und -Befestigung -der Paletten. -Anwendung in -Fahrsteigen. - -Personentransport 97 -Bild 5.6 -Förderkette in -einer Achterbahn -5.1.2 Anwendungen in Freizeitparks -Förderketten in Freizeitparks sind für hohe Geschwindigkeiten und -die daraus resultierenden dynamischen Kräfte bei unterschiedlichsten -Umgebungseinflüssen ausgelegt. Alle Bauteile werden hinsichtlich der -Materialien, Festigkeit, Wärmebehandlung, Oberflächengüte, Press -verbindungen und Beschichtungstechnik gemäß den spezifischen Qua- -litäts- und Sicherheitsvorgaben dieser Branche produziert. - -98 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.7 -Förderkette mit -Schonrollen. -Anwendung als -Standard Lift- -Chain in Achter -bahnen. -Bild 5.8 -Förderkette mit -Schonrollen, beid -seitig außenlie -genden Kugella -ger-Laufrollen und -Seitenfilhrungs- -stücken in defi -nierten Abständen. -Anwendung als -Lift-Chain in -Achterbahnen. -Produktbeispiele -: - -Personentransport 99 -Bild 5.9 -Förderkette mit -Schonrollen, -beidseitig außen -liegenden Kugel -lager-Laufrollen -sowie Seitenfüh -rungsstücken und -Mitnehmer in de -finierten Abstän -den. Anwendung -als Lift-Chain in -Achterbahnen. -Bild 5.10 -Förderkette mit -einseitigem Befes -tigungswinkel an -jedem Außenglied, -alle Gelenkbolzen -mit Nachschmier -einrichtung. -Anwendung als -Lift-Chain in -Wasserbahnen. - -100 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.11 -Förderkelte für -Brückenkratzer in -einem Kreislager -5.2 Schüttgutindustrie -Förderketten zum Transport von Schüttgütern zählen zu den effizi -entesten Maschinenelementen in diesem Industriezweig. Bauform, -Werkstoffe und Fertigungsprozesse der Förderketten werden dem -jeweiligen Fördergut und Transportprozess optimal angepasst. In so -unterschiedlichen Förderanlagen wie Becherwerken, Kratzeranlagen -oder Stahlzellen-, Plattenband- und Trogkettenförderem gilt es, fein- -oder grobkörnige, abrasive und/oder korrosive Güter im Normaltem -peratur- oder Heißgutbereich zu bewegen. Die Förderketten können -dabei direkten Kontakt mit dem Fördergut haben oder sind dessen Um -gebungseinflüssen ausgesetzt. - -Schüttgutindustrie 101 -Bild 5.12 -Förderkette mit -beidseitigem -Befestigungs -winkel an jedem -Außenglied zur -Befestigung der -Fördergutbecher, -alle Laschen mit -Erleichterungslö- -chem. Anwendung -in Becherwerken. -Bild 5.13 -Förderkette in -rückensteifer -Ausführung mit -einseitigem Befes -tigungswinkel an -jedem Glied zur -Befestigung der -Fördergutzellen. -Anwendung in -Stahlzellen- -förderem. -Produktbeispiele: - -102 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.14 -Förderkette mit -erhöhten -Laschen und auf -geschweißter Plat -te zur Befestigung -der Fördergut -kratzer an jedem -Innenglied, alle -Gelenkbolzen mit -einseitig außenlie -gender Laufrolle, -die erhöhten La -schen mit Erleich- -tenmgslöchem. -Anwendung in -Brückenkratzem -filr Längs- und -Kreislager. -Bild 5.15 -Förderkette -einseitig mit -geschmiedeten -Spezialbefestigun -gen in variablen -Abständen zur -Befestigung der -Fördergutkratzer. -Anwendung in -Feeder Breakern. - -Automobilindustrie 103 -Bild 5.16 -Zweistrang - -Plattenband in der -PKW-Endmontage -5.3 Automobilindustrie -Die Automobilindustrie setzt Förderketten in unterschiedlichen För -dersystemen und Produktionsprozessen ein. Schwerpunkte sind dabei -der Rohbau und die Lackierung der Karossen sowie die Endmontage -der Fahrzeuge. Vom Rohbau bis zur Endmontage werden die Karos -sen, die auf Skids oder Traversen als Tragelement befestigt sind, auf -Längs- und Querförderem zu den jeweiligen Prozesszonen gebracht. -Zusätzliche Pufferförderer, als kurzfristige Speichermöglichkeit filr -unterschiedliche Produktionsstückzahlen in den Einzelprozessen, -können die Fördersysteme ergänzen. In den Prozesszonen des Rohbaus -und der Lackierung übernehmen Trag- und Tauchförderer den Trans -port, die Endmontage erfolgt überwiegend auf Plattenbandförderem. - -104 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.17 -Förderkette mit -Laufrolle und -aufgeschweißter -Platte auf jedem -Glied, in varia -blen Abständen -mit zusätzlichem -Tragstück und -Seitenführungsstü- -cken zur Aufnah -me der Skidkufen. -Anwendung Ka -rossentransport in -Spritzkabinen. -Bild 5.18 -Förderkette mit -Traggliedem und -außenliegenden -Tragrollen in -variablen Abstän -den zur Aufnahme -der Skidkufen. -Anwendung Ka -rossentransport in -Trocknern. -Produktbeispiel -e: - -Automobilindustrie 105 -Bild 5.19 -Förderkette mit -Drehschemelglie- -dem in variablen -Abständen. Alle -Innenglieder -mit zusätzlicher -Mittelrolle zur -Reduzierung des -Kettendurchhan -ges zwischen -den Tragliedem. -Anwendung Ka -rossentransport -in RoDip-Tauch- -anlagen zur Vor -behandlung und -KTL-Lackierung. -Bild 5.20 -Förderkette in -Doppelstrang- -Ausführung mit -aufgeschraubter -Tragplatte auf je -dem Glied. In va -riablen Abständen -die Tragplatten -mit Radmitneh- -mem und beidsei -tig außenliegender -Seitenführungs -rolle. Anwendung -Pkw-Transport -in verschiedenen -Bereichen der -Endmontage. - -106 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.21 -Förderkette zum -Coil-Transport -versandbereiter -Fertigprodukte -5.4 Stahlindustrie -Ob in der Roheisenvorbereitung oder -formgebung, in Förderanlagen -der nachgeschalteten Weiterverarbeitung oder beim Transport der Fer -tigprodukte: In der Stahlindustrie sind Förderketten das tragende und -bewegende Maschinenelement über den gesamten Produktionsprozess -hinweg. Dieses komplexe Anwendungsspektrum stellt höchst unter -schiedliche Anforderungen an die Förderketten, wie z.B. Verschleiß -festigkeit in der Lagerplatztechnik, Temperaturbeständigkeit in Sin -teranlagen und in der Wärmebehandlung der Stahlerzeugnisse sowie -höchste Belastbarkeit im Coil-Transport. - -Stahlindustrie 107 -Bild 5.22 -Förderkette mit -aufgeschweißter -Tragplatte auf -jedem Glied zur -Aufnahme des -Fördergutes, alle -Gelenkbolzen mit -beidseitig außen -liegender Bund -laufrolle. Anwen -dung als Tragkette -zum Rohrtransport -in Kühlbetten. -Bild 5.23 -Förderkette mit -Mitnehmerglie- -dem und Mittel -rolle abwechselnd -in jedem Innen- -und Außenglied -zur Mitnahme -des Fördergutes, -alle Gelenkbolzen -mit beidseitig -außenliegender -Bundlaufrolle. -Anwendung als -Mitnehmerkette -zum Rohrtransport -in Kühlbetten. -Produktbeispiele: - -108 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.24 -Förderkette mit -Höcker-Tragglie- -dem in variablen -Abständen zur -Aufnahme des -Fördergutes, alle -Gelenkbolzen mit -beidseitig außen -liegender Laufrol -le. Anwendung als -Höckerkette im -Coil-Transport -Bild 5.25 -Förderkette mit -aufgeschraubten -Muldentragplatten -auf jedem Glied -zur Aufnahme -des Fördergutes, -alle Gelenkbolzen -mit beidseitig -außenliegender -Bundlaufrolle. -Anwendung als -Muldenkette im -Coil-Transport. - -Dämmstoffindustrie 109 -Bild 5.26 -Förderkette mit -aufgeschraubten -Lamellen in Faser- -sammelkammem -5.5 Dämmstoffindustrie -Die Dämmstoffindustrie stellt mit Mineralwolle (Glas- und Steinwol -le) ein wichtiges Produkt her, um damit die Energieeffizienz z.B. von -Gebäuden zu verbessern. Für die Produktion der Dämmstoffe werden -Förderketten unter anderem in Sammelkammem, Härteöfen und Fall -schächten eingesetzt. Extreme Umgebungsbedingungen mit aggressi -ven und abrasiven Medien, Temperaturen bis 300 °C sowie hohe För -dergeschwindigkeiten erfordern spezielle Förderketten in optimaler -Qualität. - -110 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.27 -Förderkette mit -innenliegen -den Doppel- -Bundlaufrollen. -Anwendung als -Schleppkette in -Härteöfen. -Bild 5.28 -Förderkette mit -innenliegenden -Laufrollen und -einseitigem Be -festigungswinkel -an jedem Glied. -Anwendung als -Tragkette in Faser- -sammelkammem -und Härteöfen. -Produktbeispiel -e - -Dämmstoffindustrie 111 -Bild 5.29 -Förderkette mit -innenliegenden -Laufrollen und -einseitigem Be -festigungswinkel -mit zusätzlich -eingeschweißtem -Knotenblech an -jedem Glied. -Anwendung als -Tragkette in Faser- -sammelkammem -und Härteöfen. -Bild 5.30 -Förderkette mit -Schonrollen und -einseitigem Be -festigungswinkel -an jedem Außen -glied. Anwendung -als Tragkette in -Spinnkammem. - -112 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.31 -Wasseraufberei -tungsanlage -5.6 Wasseraufbereitung -Menschen brauchen Trinkwasser, und die Industrie benötigt Prozess -wasser. In beiden Bereichen ist die Wasseraufbereitung entscheidend, -um die Wasserqualität zu verbessern und die Ressourcen zu sichern. -Zur mechanischen Reinigung kommen in der kommunalen und indust -riellen Abwasser- und Prozesswasserbehandlung beispielsweise Grob- -und Feinrechen zum Einsatz. In Kraftwerksanlagen, Stahlwerken und -Meerwasserentsalzungsanlagen reinigen Siebmaschinen das Wasser -besonders gründlich. Förderketten bewegen in diesen Anlagen die Rei -nigungselemente im Wasser. Dabei müssen sie hohe Anforderungen -hinsichtlich Korrosions- und Verschleißbeständigkeit erfüllen. - -Wasseraufbereitung 113 -Bild 5.32 -Förderkette mit -Laufrollen und -einseitig verlän -gerten Gelenkbol -zen in variablen -Abständen zur Be -festigung der Rei -nigungselemente. -Anwendung in -Grobrechen. -Bild 5.33 -Förderkette mit -Laufrollen, auf -einer Kettenseite -alle Laschen mit -Befestigungslö- -chem zur Befes -tigung der Reini -gungselemente. -Anwendung in -Feinrechen. -Produktbeispiele: - -114 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 534 -Förderkette mit -Laufrollen und -zusätzlichen Sei -tenführungsrollen -in jedem Innen -glied, alle Glieder -mit zwei Befesti -gungsschrauben -zur Befestigung -der Siebkorbele -mente. Anwen -dung in Korb- -Siebmaschinen. -Bild 5.35 -Förderkette mit -Laufrollen als -Kettenfdhrungs- -rolle. An jedem -Kettengelenk -außenliegend -eine zusätzliche -Laufrolle als -Kettentragrolle, -gegenüberliegend -angebogene Mit -nehmer zur Befes -tigung der Sieb -scheibenelemente. -Anwendung in -MultiDisc-Sieb- -maschinen. - -Holzindustrie 115 -Bild 536 -Förderkette für -Rundholztransport -in einer Sortier -stranganlage -5.7 Holzindustrie -Die Holzindustrie als Teilbereich der Holzwirtschaft bearbeitet im We -sentlichen den Rohstoff Holz und verarbeitet ihn zu Halbfabrikaten -und Fertigwaren weiter. Förderketten übernehmen hier den Transport -zwischen einzelnen Fertigungsstationen und innerhalb der Produkti -onsprozesse. Beispiele für deren Einsatz sind Rundholzaufgabe, Wur- -zelreduzierer, Entrindung, Kappsäge, Stammwendung, Blockzug, -Sortierstrang, Sägelinien, Spanereinzug, Brettervereinzelung, deren -Sortierung und Speicherung sowie der Spänetransport. In diesen Ein- -satzfeldem der Holzindustrie müssen Förderketten besonders für hohe -stoßartige und dynamische Belastungen geeignet sein. - -116 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 537 -Förderkette mit -Schonrollen, -Außenglieder mit -aufgeschweißter -Tragplatte und -prismenförmigem -Mitnehmer in -variablen Abstän -den. Anwendung -in Rundholzför- -derem. -Bild 5.38 -Förderkette mit -Schonrollen, alle -Außenglieder mit -verzahnten Mit -nehmerlaschen. -Anwendung als -Einzugskette in -Profi Izerspanem. -Produktbeispiel -e: - -Holzindustrie 117 -Bild 5.39 -Förderkette mit -aufgeschweißtem -U-Bügel und ein -gebauter Kunst -stoffrolle in vari -ablen Abständen. -Anwendung im -Brettertransport. -Bild 5.40 -Förderkette mit -einseitiger Mit -nehmerlasche am -Außenglied in va -riablen Abständen. -Anwendung im -Spänetransport - -118 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild Nr.5.41 -Papierrollen -transport -5.8 Papierindustrie -Papier wird in unterschiedlichen Qualitäten sowohl privat als auch -in der Industrie benötigt. Bei der Herstellung bestimmen die verwen -deten Rohstoffe wesentlich die späteren Eigenschaften des Papieres. -Ausgangsmaterialien sind unter anderem Holz und Altpapier. Um sie -zu verarbeiten, nutzt man z.B. Förderketten in Schleiferanlagen zur -Zerfaserung von Holzstämmen und zum Transport der Altpapierballen. -Am Ende des Produktionsprozesses gelangt die fertige Papierrolle auf -Förderketten mit Tragplatten zum Lagerplatz. In allen diesen Trans -portprozessen müssen Förderketten spezifische Anforderungen wie -hohe Belastbarkeit, niedrige Reibwiderstände oder minimalen War -tungsaufwand bei möglichst geringen Bauabmessungen erfüllen. - -Papierindustrie 119 -Bild 5.42 -Förderkette mit -aufgeschweißten -Druckplatten auf -jedem Glied. An -wendung in Holz -schleiferanlagen -zum Anpressen -der Holzstämme -auf das Schleif -werkzeug. -Bild 5.43 -Förderkette mit -aufgeschweißter -Muldentragplatte -auf jedem Glied, -alle Gelenkbolzen -mit beidseitig -außenliegender -Laufrolle. Anwen -dung im Transport -liegender Papier -rollen. -Produktbeispiele: - -120 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Bild 5.44 -Förderkette in -Doppelstrang- -Ausfähning mit -Laufrollen und -aufgeschraubter -Muldentragplatte -auf jedem Glied. -In variablen -Abständen Sei -tenführungsrollen -mittig unter den -Muldentragplatten -befestigt. Anwen -dung im Transport -liegender Papier -rollen. -Bild 5.45 -Förderkette -in Dreistrang- -Ausftlhrung mit -Laufrollen und -aufgeschraubter -Tragplatte auf je -dem Glied. In va -riablen Abständen -Seitenführungs- -rollen beidseitig -außenliegend an -den Tragplatten -befestigt. Anwen -dung im Transport -stehender Papier -rollen. - -Maschinen- und Anlagenbau 121 -Bild 5.46 -Flaschentransport -in der Getränkein -dustrie -5.9 Maschinen- und Anlagenbau -Der Maschinen- und Anlagenbau ist einer der größten Industriezweige -in Deutschland. Er entwickelt und produziert Maschinen und komple -xe Anlagen für eine Vielzahl unterschiedlicher Branchen und Anwen -dungen, in denen die Förderkette das bewegende Maschinenelement -in Förder- und Transportanlagen ist. Förderketten werden in dieser -Branche universell genutzt und müssen in jedem Einzelfall anderen -Anforderungen genügen, wie beispielsweise reduzieren der Antriebs -leistung oder verringern der Geräuschentwicklung. Häufig sind Pro -duktvarianten und Produkttechnologien der Förderketten Bestandteil -der Lösung, wenn es um Vorgaben hinsichtlich Energieeffizienz, Um -weltverträglichkeit oder Nachhaltigkeit geht. - -122 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen -Branche -Mühlenbau -Branchen und Produktbeispiele -Branche Getränkeindustrie -Bild 5.47 -Förderkette mit -Laufrollen, jedes -Glied einseitig mit -Mitnehmerlasche -und Gewinde -schraube zur -Befestigung der -Flaschenkorbträ -ger. Anwendung -als Doppelstrang- -Förderkette mit -aufgeschraubten -Flaschenkorb -trägem in -Flaschenreini -gungsmaschinen -Bild 5.48 -Förderkette mit -beidseitig, L-för- -mig abgebogener -Außenlasche und -mit anmontierten -Kratzerelementen -aus Kunststoff. -Anwendung als -Kratzerkette z.B. -für den Getreide -transport in Trog -förderanlagen. - -Maschinen- und Anlagenbau 123 -Branche Industrieofenbau -Bild 5.49 -Förderkette mit -beidseitig außen -liegender Laufrol -le, jedes Glied als -Mitnehmerglied -mit eingebautem, -kippbarem -Spezialmitnehmer. -Anwendung in -Glüh-und -Vergütungsöfen -zum Rohrtrans -port. -Branche Glasindustrie -Bild 5.50 -Förderkette mit -Schonrollen, alle -Glieder auf einer -Kettenseite mit -angeschweißtem -Winkeleisen, -andererseits die -Außenglieder mit -angeschweißtem -Winkeleisen und -die Innenglieder -mit angeschweiß -tem U-Eisen zur -Befestigung von -Kratzerelementen. -Anwendung in der -Glasherstellung -als Kratzerkette -in Glasbruch - -Förderanlagen. - - - -6 Berechnungsgrundlagen -für Ford er ketten -Inhalt -6.1 Definition der Betriebskenndaten ................................................. 129 -6.1.1 Mechanische Betriebskennwerte ........................................ 129 -6.1.2 Anwendungsbedingte Betriebskennwerte .......................... 130 -6.2 Berechnungsgrundsätze für Stetigförderer nach -DIN 22200 [1] ................................................................................ 131 -6.3 Vorgehensweisen zur Berechnung der -Gesamtkettenzugkraft..................................................................... 133 -6.3.1 Berechnung der Gesamtkettenzugkraft nach -Betriebskennwerten ............................................................ 133 -6.3.2 Berechnung der Gesamtkettenzugkraft nach -Antriebskennwerten ............................................................ 140 -6.4 Auswahl einer Förderkette nach Norm ........................................ 141 -6.5 Kontrollrechnung der Förderkettenbauteile.................................. 142 -6.5.1 Kontrollrechnung bezüglich rechnerischer -Kettenbruchkraft ................................................................. 142 -6.5.2 Kontrollrechnung bezüglich Betriebskraft ......................... 145 -6.6 Kontakt zwischen Förderkette und Kettenrad .............................. 149 -6.6.1 Kraftübertagung zwischen Förderkette und -Kettenrad ............................................................................ 149 -6.6.2 Polygonwirkung des Kettenrades ....................................... 151 -6.7 Literatur ....................................................................................... 153 - -126 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -Formelzeichen und Einheiten -Abkürzung Bezeichnung -[Einheit] -A Achsabstand [m] -b Länge des freien Durchhangs [m] -Ago'je-i -Querschnittsfläche am Gelenkbolzen [mm -2 -] -Kritischer Querschnitt [mm -2 -] -Projizierte Fläche [mm -2 -] -A -pro) RJchenfoch -Projizierte Fläche eines Flächenlochs [mm -2 -] -A -/ -'pro] Rundloch -Projizierte Fläche eines Rundlochs [mm -2 -] -a Beschleunigung des Kettentriebes [m/s -2 -] -bpolypon -Beschleunigung durch Polygoneffekt [mm/sec -2 -] -Cßtfzen -Flächenmaß Gelenkbolzen [mm] -C -Buchso -Flächenmaß Gelenkbuchse [mm] -Teilkreisdurchmesser [mm] -^Buchse -Durchmesser Gelenkbuchse [mm] -^Botzen -Durchmesser Gelenkbolzen [mm] -Laufrolle -Innendurchmesser der Laufrolle [mm] -F Gesamtkettenzugkraft [N] -f Kettendurchhang [m] -Bruchkraft min. nach Norm [N] -FB „^. -ner+ -, -recnnenscn -Rechnerische Bruchkraft [N] -^"dyn Bcsch'eumgunq -Dynamische Kettenzugkraft aus Beschleunigung [N] -i*dyn Rehkraft -Dynamische Kettenzugkraft aus Fliehkraft [N] -djn Potypon -Dynamische Kettenzugkraft aus Polygonwirkung [N] -^Feeder -Förderkraft [N] -f -M -Hebelarm der rollenden Reibung [mm] -^Laiche -Faktor zur Laschenausführung [-] -L Faktor Nebenwiderstand [-] -F -R -„ -Restzugkraft [N] -Fc. Gewichtskraft pro Laufrolle [N] -F -s -Stützzug [N] -Fo Überschlägige Kettenzugkraft [N] -F -21 -Kontaktkraft am ersten tragenden Zahn [N] -^Zlm» -Maximale Kontaktkraft am ersten tragenden Zahn [N] -9 Erdbeschleunigung [m/sec -2 -] -9iM» -e -Laschenhöhe [mm] -G, Fördergutgewicht [kg/m] -1 Mit Fördergut belastete Länge der Förderkette [m] -Vrtc'txr.ie -Länge Gelenkbuchse [mm] -1 .. . . , Länge Schonrolle [mm] - -Formelzeichen und Einheiten 127 - -128 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -Abkürzung Bezeichnung Einheit] -^Laufrolle -Länge Laufrolle mm] -^Antrieb -Motorantriebsmoment Nm] -M -Kettentrieb -Drehmoment des Kettentriebs [Nm] -n Drehzahl des Kettenrades 1/sec] -P -Förderkettenteilung mm] -Ppiachenpressung -Flächenpressung [N/mm -2 -] -Pzul -Zulässige Flächenpressung [N/mm -2 -] -P -1 -Antrieb -Motorantriebsleistung [kW] -p -1 -Kettentrieb -Leistung des Kettentriebs [kW] -q -Spezifisches Kettengewicht kg/m] -R Radius Rolle mm] -r Radius Gelenkbuchse imm] -G- -Wirksamer Radius mm] -^relmin -Minimaler wirksamer Radius [mm] -Keimax -Maximaler wirksamer Radius [mm] -r -u -Umkreisradius [mm] -s -Sicherheitsfaktor [-1 -s Laschenstärke [mm] -w -Widerstandsmoment gegen Biegung [mm -3 -] -z Anzahl der Zähne am Förderkettenrad [-] -^Eingriff -Anzahl der Kettenradzähne im Eingriff H -a Teilungswinkel -□ -ß Laufkoordinate am Kettenrad CI -Yst -Steigungswinkel -n -Y -Flankenwinkel -n -^Gesamt -Anlagenspezifischer Wirkungsgrad -H -Kettenreibungsfaktor H -Laufrollenreibungsfaktor H -PRO -Rollwiderstandsbeiwert i-i -V -Fördergeschwindigkeit [m/sec] -ab Biegespannung [N/mm -2 -] -Lochleibungsdruck [N/mm -2 -] -a -izul -Zulässiger Lochleibungsdruck [N/mm -2 -] -Q -z -Zugspannung [N/mm -2 -] -G -zzu! -Zulässige Zugspannung [N/mm -2 -] -T -m -Mittlere Scherspannung [N/mm -2 -] -^mzul -Mittlere zulässige Scherspannung [N/mm -2 -] -Cü -Winkelgeschwindigkeit des Kettenrades [rad/sec] -Av Geschwindigkeitsdifferenz [m/sec] - -Formelzeichen und Einheiten 129 -Berechnungsgrundlagen für Förderketten -Dieses Kapitel behandelt die grundlegenden Schritte, um eine geeig -nete Förderkette auszuwählen und zu dimensionieren. Dabei sind für -jeden speziellen Einsatz die besonderen Belastungen durch das För -dergut, die Umgebungsbedingungen und weitere Einflüsse zu berück -sichtigen. -Die mathematische Auslegung von Förderketten beruht im Wesentli -chen auf statischen Verfahren, weil in der Regel die dynamisch auf -tretenden Belastungen durch die relativ geringen Kettengeschwindig -keiten, z.B. im Vergleich zu Antriebsketten, niedrig sind. Durch die -technische Entwicklung werden die Fördergeschwindigkeiten zuneh -mend höher. Deshalb ist es wichtig, die zusätzlichen dynamischen Be -lastungen zu kennen, um diese wenn nötig zu berücksichtigen. Daher -sind die nachfolgenden grundlegenden Berechnungen lediglich als -Leitfaden zu verstehen. Einen einheitlichen Berechnungsvorgang für -alle Anwendungsfälle zu entwickeln, ist aufgrund der komplexen Ein -flussfaktoren nicht möglich. - -Definition der Betriebskenndaten 130 -6.1 Definition der Betriebskenndaten -Aus den Betriebskenndaten einer Förderanlage lassen sich die Belas -tungen der Förderkette ableiten. Vor Berechnung einer Förderkette -müssen diese also definiert werden, um das Spektrum der Beanspru -chungen im späteren Betrieb umfassend ermessen zu können. -6.1.1 Mechanische Betriebskennwerte -Tabelle 1 beinhaltet beispielhafte Anlagenparameter, welche besonde -re Beachtung erfordern. -Mechanische Betriebskennwerte Einflüsse auf die Förderkette -Antriebsleistung Unter Berücksichtigung möglicher -Wirkungsgrade resultiert daraus eine -Umfangskraft am Kettenrad -Kettengeschwindigkeiten Beeinflusst die Größe von Fliehkräften -sowie der Polygonwirkung -Achsabstand und Umlenkungen Unter Berücksichtigung der Kettenge -schwindigkeit ergeben sich die zu er -wartenden Flexuren der Kettengelenke -im Betrieb -Ansteigende Förderung Hangabtriebskräfte der bewegten Mas -sen müssen kompensiert werden -Anfahrzyklen der Anlage Die Anzahl sowie die auftretenden -Beschleunigungen müssen ggf. berück -sichtigt werden -Teilung und Kettenraddurchmesser Unter Berücksichtigung der Kettenge -schwindigkeit ergeben sich Belastun -gen durch den Polygoneffekt und die -Fliehkräfte -Rollenausführung Je nach konstruktiver Ausführung -ergeben sich unterschiedliche Rei -bungswerte und somit Einflüsse auf die -Gesamtkettenzugkraft -Ketteneigen- und Fördergutgewicht Unter Berücksichtigung der Rollrei -bungsfaktoren ergeben sich hieraus -Bewegungswiderstände -Schmierung Der Reibwiderstand in den jeweiligen -Kontaktstellen hat direkten Einfluss auf -die resultierende Kettenzugkraft -Tabelle 1 Auswahl mechanischer Betriebskennwerte -6.1.2 Anwendungsbedingte Betriebskennwerte -Neben den mechanischen Belastungen etwa durch Gewichtskräfte des -Fördergutes, Reibkräfte innerhalb der Anlage oder auftretende Mas -senträgheitskräfte müssen die anwendungsbedingten Betriebskenn -werte wie Feuchtigkeit, Temperatur u. ä. berücksichtigt werden (vgl. -Tabelle 2). - -Berechnungsgrundsätze für Stetigförderer nach DIN 22200 131 -Anwendungsbedingte Be -triebskennwerte -Einflüsse auf die Förderkette -Thermische und / oder abrasi -ve Umgebungsbedingungen -Veränderung der Werkstoffeigenschaften -(Anlasseffekte) und / oder Verschleiß neh -men Einfluss auf die Wahl der Werkstoffe -und konstruktive Ausführung -Chemische und elektro- chemi -sche Umgebungsbedingungen -Werkstoffschädigungen durch Korrosion -oder Rissbildung können auftreten und -müssen zum Zeitpunkt der Konstruktion -berücksichtigt werden -Stillstandzeiten Lange Stillstandzeiten können die Ausfüh -rung und Werkstoffauswahl der Förderkette -beeinflussen, z.B. Kontaktkorrosion -Tabelle 2 Auswahl anwendungsbedingter Betriebskennwerte -Die beschriebenen Einflüsse gilt es bei der Auswahl oder Konstruktion -einer Förderkette zu beachten. Die grundlegenden Berechnungen müs -sen, falls erforderlich, im Einzelfall angepasst oder ergänzt werden. - -132 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -6.2 Berechnungsgrundsätze für -Stetigförderer nach DIN 22200 [1] -In der Norm DIN 22200, Ausgabe Mai 1994, finden sich Berechnungs -ansätze für Stetigförderer, welche es ermöglichen, die Gesamtketten- -zugkraft sowie die erforderliche Antriebsleistung einer Förderanlage -zu bestimmen. -Im ersten Schritt wird das Fördergut mathematisch durch Volumen -ströme erfasst. Für die unterschiedlichen Bauformen der Stetigförderer -ergeben sich je nach Art der Förderbewegung (kontinuierlich, pulsie -rend oder punktuell) verschiedene mathematische Ansätze. -Aus den Fördergutströmen lassen sich unter Berücksichtigung der -spezifischen Gewichte die Massenströme ableiten. Zu beachten sind -hierbei die unterschiedlichen Füllquerschnitte, Neigungswinkel der -Förderanlagen sowie Fördergutgeschwindigkeiten. -Um die bestimmten Massenströme in Bewegung zu setzen, sind unter -schiedliche Widerstände zu überwinden, welche die DIN 22200 wie -folgt aufteilt: -Steigungswiderstand -Die Hangabtriebskraft der Massenströme muss je nach Orientierung -des Förderers durch Antriebs- oder Bremsleistungen berücksichtigt -werden. -Reibungswiderstand -Aus der Bewegung der Massen resultieren Reibungswiderstände, wel -che wiederum in die Faktoren Hauptwiderstand, Nebenwiderstand und -Sonderwiderstand aufgeteilt werden. -Hauptwiderstand -Der Hauptwiderstand beschreibt den Reibungswiderstand während der -Förderbewegung; er resultiert aus der Normalkraft zwischen Förder -kette und Führungsbahn. Üblicherweise werden an dieser Stelle Rollen -verwendet, welche das Kettengewicht und das Fördergutgewicht über -eine Lauffläche am Förderer abtragen. Hierbei ist neben möglichen -Neigungswinkeln innerhalb der Anlage auch die Rückführung der För -derkette zu beachten. Formeln zu diesem Widerstand finden sich in der -DIN 22200 und werden in Kapitel 6.3.1 genauer aufgezeigt. -Nebenwiderstand -Dieser Faktor beinhaltet Leistungsverluste etwa durch Reibung inner -halb der Kettengelenke und der Kettenlaschen an den Zahnflanken, -die beim Ablauf der Kette über die Kettenräder entstehen. Er berück -sichtigt ebenfalls die Reibungswiderstände der Wellenlagerungen. Die -Leistungsverluste werden durch einen Faktor im Bereich von 5 bis -10% des Hauptwiderstandes abgeschätzt und nicht detaillierter be - -Berechnungsgrundsätze für Stetigförderer nach DIN 22200 133 -rechnet. -Sonderwiderstand -Wird das Fördergut in der Anlage an einer Führung relativ bewegt, so -entsteht an dieser Kontaktstelle eine weitere Reibungskraft, die eben -falls zu beachten ist. Für SchüttgutfÖrderung lässt sich dieser zusätz -liche Widerstand mit der in der Norm genannten Formel berechnen. -Erforderliche Antriebsleistung -Unter Berücksichtigung eines Wirkungsgrades des gesamten Antriebs -kann die erforderliche Antriebsleistung aus der Umfangskraft, wel -che die Summe der Bewegungswiderstände bildet, und der Förderge -schwindigkeit bestimmt werden. -Gesamtkettenzugkraft -Im letzten Schritt beschreibt die Norm das Ermitteln der Gesamtket -tenzugkraft F innerhalb der Förderanlage. Zusätzlich zur Umfangs -kraft muss dazu die Hangabtriebskraft der Förderkette bestimmt und -berücksichtigt werden. Darüber hinaus muss eine anlagenspezifische -Vorspannkraft beachtet werden, welche „zum Straffhalten der Förder -kette“ dient. Als letzte Komponente der Gesamtkettenzugkraft wird -ein dynamischer Anteil aufgeftihrt, welcher den Polygoneffekt berück -sichtigt. -6.3 Vorgehensweisen zur Berechnung -der Gesamtkettenzugkraft -Grundsätzlich bietet die DIN 22200 einen guten Einstieg zum Ver -ständnis der komplexen Beanspruchungseinwirkungen auf eine För -derkette innerhalb einer Förderanlage. Die exakte Auslegung der -Förderkette muss jedoch immer in enger Zusammenarbeit zwischen -Kettenhersteller, Anlagenbauer und / oder dem Anwender erfolgen um -sicherzustellen, dass alle Beanspruchungen berücksichtigt werden. Die -Auslegung von Förderketten basiert bei KettenWulf auf den Inhalten -der DIN 22200. Unsere jahrzehntelangen Erfahrungen in den vielfälti -gen Anwendungsgebieten haben jedoch zu notwendigen Ergänzungen -der darin vorgestellten Formeln geführt. -Grundsätzlich unterscheidet man zwei übliche Ansätze zur Ermittlung -der Gesamtkettenzugkraft: -1. Bei der Neukonstruktion einer Förderanlage sind zum Zeitpunkt -der Auslegung und Konstruktion die antriebsseitigen Kennwerte -nicht bekannt. Daher werden im ersten Ansatz die Förderketten -belastungen aus den Betriebskennwerten der Förderanlage ermit -telt. In einem weiteren Schritt kann der Analgenhersteller dann -die erforderliche Antriebsleistung bestimmen und installieren. -2. Der zweite Ansatz berechnet die Kettenbelastung aus vorgegebe - -134 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -Bild 6.1 -Schematische -Darstellung des -Kräfteverlaufs der -Gesamtkettenzug -kraft F am Förder -kettengetriebe -nen Antriebskennwerten der Förderanlage. -6.3.1 Berechnung der Gesamtkettenzugkraft -nach Betriebskennwerten -Grundlage der Berechnung ist die vollständige Definition der Be -triebskennwerte wie im Kapitel 6.1 beschrieben. Darauf basierend -kann die Gesamtkettenzugkraft F nach (Gl. 6.1) berechnet werden: -r - p -+ -p + p + p + p -Fürder (dyn Polygon) (dyn Beschleunigung) (dyn Fliehkraft) Rest -(Gl. 6.1) -Stoßartige Belastungen sind im Einzelfall gesondert zu berücksichti -gen. -Die einzelnen Komponenten der Formel werden im weiteren Verlauf -detaillierter ausgeführt und mathematisch beschrieben. -Hierbei ist anzumerken, dass zur Bestimmung der einzelnen Kom -ponenten der Gesamtkettenzugkraft bereits Informationen der später -verwendeten Förderkette notwendig sind. Es ist somit erforderlich, die -ungefähren Eckdaten des Maschinenelementes Förderkette bereits zu -diesem frühen Zeitpunkt der Auslegung vorausschauend zu dimensio -nieren. Diese Vordimensionierung erfordert viel Erfahrung und Wissen -im Bereich der Förderkettenanwendung und Förderkettenauslegung. -Zu den Eckdaten zählen beispielsweise: -° Die Bauart der Förderkette, -° geometrische Daten der Förderkette (wie Teilung, Rollen- Ge -lenkbolzen- Gelenkbuchsendurchmesser) und -o das Ketteneigengewicht -Hilfreich für die Vordimensionierung sind insbesondere die Normen -DIN 8165[2] und DIN ISO 1977[3] (Ersatz der DIN 8167). -Da diese Eckdaten Einfluss auf die Gesamtkettenzugkraft und somit -auch auf die Ausführung der Förderkette haben, muss die Berechnung -im Anschluss dieser Vordimensionierung gegebenenfalls wiederholt -werden. -Förderkraft . - -Vorgehensweisen zur Berechnung der Gesamtkettenzugkraft 135 -Föraer -Die Förderkraft F_ -A -. beschreibt die Kraft, welche ausschließlich zur -Bewegung des Fördergutes benötigt wird. Hier werden zunächst die -Förderkräfte für vier unterschiedliche Ausftlhrungsvarianten einer -Förderanlage aufgezeigt. - -136 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -^Fönlcr P -k -’ (? ' A ' q + l ‘ Gf) ’ S 'f -n -(Gl. 6.2) -^ -e -r[ -A -'V'P-Vk' -cos -y -Sl -+sin -y -St -) -+1 -‘ -G -f -'(^k -c -osy -Sl -^siny -Sl -)]-g-f -n -(Gl. 6.3) -Je nach Anwendungsfall liegt der Förderkettenreibungsfaktor pK im -üblichen Bereich von 0,15 bis 0,4. -Ansteigende Förderung; Förderketten ohne Rollen - -Vorgehensweisen zur Berechnung der Gesamtkettenzugkraft 137 -(Gl. 6. 4) -F -nn -IC -r -= -( -A -'‘l-P-l -l -l -«,-cosy -Sl -+siny -Sl -] + l- G -f --cosy -s -+siny -St -]} -■g'f„ (Gl. 6.5) -Der Rollwiderstandsbeiwert einer auf Rollen abgetragenen -Förderkette muss je nach Au sführungs Variante bestimmt werden. Der -Faktor kann für eine gleitgelagerte Konstruktion nach (Gl. 6.6) berech -net werden. -(Gl. 6.6) -Der Hebelarm der rollenden Reibung f -k -muss je nach Materialpaarung -definiert werden. Für eine Ausführung mit Stahlrollen auf einer Lauf -bahn aus Stahl kann man einen Wert von 0,5 mm annehmen. Der Lauf -rollenreibungsfaktor liegt je nach Betriebsbedingungen im Bereich -von 0,1 ... 0,3. -Bild 6.4 -Waagerechte Förderung, Förderketten mit Rollen -Bild 6.5 - -138 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -(Gl. 6.9) -Der Nebenwiderstand f berücksichtigt unter anderem die Reibung in -den Kettengelenken, zwischen Förderkette und Kettenrad sowie der -Wellenlagerungen. Erfahrungswerte für f liegen zwischen 1,05 und -1,10. -Wie bereits erwähnt, sind die hier aufgeführten Formeln lediglich die -Grundlage zur Bestimmung einer Gesamtkettenzugkraft und müssen -je nach Ausführung einer Förderanlage erweitert und/oder angepasst -werden. Beispiel ist eine Förderanlage mit unterschiedlichen Steigun -gen und Gefällen innerhalb der Förderstrecke. Durch Modifizieren und -Erweitern der jeweiligen „Grundformel“ können die Beanspruchungen -innerhalb einer solch komplexeren Förderanlage in erster Näherung -bestimmt und zur Auslegung der Förderkette herangezogen werden. -Dynamische Polygonkraft F -dynPolygon -Der Anteil der dynamischen Polygon Wirkung an der Gesamtketten -zugkraft kann nach (Gl. 6.7) bestimmt werden. Eine detaillierte Be -schreibung des Polygoneffektes folgt in Kapitel 6.6. -CÜ -2 -• p -F = ------------------------- • (1 • A • q + G -f -' l) (Gl. 6.7) -r -dynPolygon 2 • 1000 f ' -Dynamische Beschleunigungskraft F -dyn BcschlcunIgung -Dieser Anteil der Gesamtkettenzugkraft berücksichtigt die Massen -trägheitskräfte, welche während des Anfahrens und Abbremsens einer -Förderanlage entstehen. In erster Näherung werden hierbei die Massen -des Fördergutes und der Förderkette sowie die auftretende Beschleu -nigung a beachtet. -F, -p -— (2 • A • q + G -f -‘ l) • a (Gl. 6.8) -In diesem Berechnungsansatz sind die Massen der rotierenden Ele -mente nicht berücksichtigt. Bei entsprechend hohen Massenanteilen -sind diese für den speziellen Einsatz ebenfalls zu berücksichtigen. -Fliehkraft F -dyn FIIehkraft -Für die praktische Auslegung eines Kettentriebs wird die Fliehzug -kraft (Längskraftbelastung) aus der Fliehkraft der Förderkette berech -net. -Fdyn Fliehkraft <7 -Mögliche Anbauteile der Förderkette sind zusätzlich zu berücksichti -gen. -Restzugkraft F -Rc3t -Die Restzugkraft ergibt sich durch den kontinuierlichen Kraftabbau -der Gesamtkettenzugkraft im Kettenrad von Zahn zu Zahn. Die exak -ten Zusammenhänge werden in Kapitel 6.6 dargestellt. - -Vorgehensweisen zur Berechnung der Gesamtkettenzugkraft 139 -(Gl. 6.10) -(Gl. 6.11) -Mathematisch kann die Restzugkraft wie folgt beschrieben werden. -p / -sin -? -FRCH -F -\ sin (a + y) ) -Hierbei beschreibt a den Teilungswinkel und y den Flankenwinkel am -Kettenrad. Die an dieser Stelle benötige Gesamtkettenzugkraft F kann -in erster Näherung durch die überschlägige Kettezugkraft F -o -ersetzt -werden. -F = p + F + F -0 Förder dyn Beschleunigung dyn Polygon -Alternativ kann bei bekannter notwendiger Leistung des Kettentriebs -P die überschlägige Kettenzugkraft nach (Gl. 6.12) bestimmt werden. -P -Kettentrieb 000 zz-»j z toi -o = ---------------------------------- v ----------- ( -Gl -- -6 -- -12 -) -Dieser Restzugkraft muss anlagentechnisch eine mindestens gleich -große Kraftkomponente gegenüberstehen, um ein Überspringen der -Förderketten im Antriebskettenrad zu vermeiden. -Diese gleichgroße Kraftkomponente kann innerhalb einer Förderanla -ge auf unterschiedliche Weise aufgebracht werden. Mögliche Varian -ten sind: -■ Die Kraftkomponente wird durch eine ausreichend große Vor -spannkraft der Förderkette innerhalb der Anlage erzeugt. Dies ge -schieht häufig mittels Gegengewichten oder hydraulischen Zylin -der an den Umlenkrädem einer Förderanlage. Hierbei ist jedoch -zu beachten, dass sich die Kraft, welche auf die Umlenkwellen -aufgebracht wird, auf den Last- und Leertrum aufteilt. Außer -dem beeinflussen mögliche Reibungswiderstände der Förderket -te im Leertrum die effektive Wirkung der Vorspannkraft im Be -reich der auslaufenden Förderkette am Antriebskettenrad. In der -DIN 22200 wird die Restzugkraft ebenfalls mit einem allgemei -nen Hinweis auf eine Vorspannkraft der Anlage F -v -berücksichtigt. -■ Bei senkrechter oder schräger Förderung wird die Kraftkompo -nente oder Teile davon durch die Gewichtskraft der Förderkette -am Auslauf des Kettenrades erzeugt. Im Sonderfall sind ebenfalls -Gewichtskräfte des Fördergutes zu berücksichtigen. -n Bei waagerechter Förderung kann man die Kraftkomponente mit -tels eines freien Durchhangs der Förderkette nach dem Auslaufen -aus dem Antriebskettenrad einbringen. Durch das Eigengewicht -der Förderkette, die Länge des freien Durchhangs sowie den ma -ximalen Durchhang der Kette lässt sich so der resultierende Stütz -zug bestimmen. Die daraus resultierende Zugkraft in der Förder -kette kann nach (Gl. 6.13) beschrieben werden. -q • b -2 -F -s -= \ -f -’g (GL 6.13) -8 -'J -F - -140 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -Es ist konstruktiv sicherzustellen, dass der vorhandenen Restzugkraft -am Auslauf der Förderkette am Antriebskettenrad eine mindestens -gleichgroße Kraftkomponente entgegengesetzt wird, um einen ein -wandfreien Betrieb der Förderanlage zu gewährleisten. -Wenn diese Kraftkomponente aufgrund der bauseits aufgebrachten -Vorspannkraft die berechnete Restzugkraft deutlich überschreitet, so -ist die Vorspannkraft separat in der Gesamtkettenzugkraft zu berück -sichtigen. -Die einzelnen Faktoren können nun in (Gl. 6.1) berücksichtigt werden -und ermöglichen das Bestimmen der Förderkettenbelastung aufgrund -auftretender Zugkräfte. Wie bereits erwähnt, besteht zu diesem Zeit -punkt die Notwendigkeit, die in der Vordimensionierung ausgewählten -Eckdaten kritisch zu hinterfragen und gegebenenfalls aufgrund neuer -Erkenntnisse zu ersetzen. Somit würde ein zweiter Berechnungsdurch -gang erforderlich, um die Auswahl der Förderkette abzusichem. - -Vorgehensweisen zur Berechnung der Gesamtkettenzugkraft 141 -(Gl. 6.14) -Kettentrieb -• 1000 -(Gl. 6.15) -(Gl. 6.16) -(Gl. 6.17) -6.3.2 Berechnung der Gesamtkettenzugkraft -nach Antriebskennwerten -Für den Fall, dass die Antriebsleistung P^^ oder das Antriebsdreh -moment M -Ajttrieb -der Förderanlage zum Zeitpunkt der Förderkettenaus -legung bereits bekannt ist, kann die erforderliche Gesamtkettenzug -kraft F wie folgt bestimmt werden. -Kettentrieb Gesamt Antrieb -M = 77 • M -1 -Kettentrieb 'Gesamt Antrieb -'Z 7t Kl ^^Kettentrieb ^^Kettentrieb -e -1000 -v -” -d -o -Die Leistung des Kettentriebs P -Keltentrieb -ergibt sich aus der Antriebs -leistung und einem anlagenspezifischen Wirkungsgrad n -§csamt -, welcher -Leistungsverluste berücksichtigt. Diese entstehen beispielsweise aus -Reibungsverlusten oder Massenträgheitskräften der Antriebsstränge -und vorgeschalteten Getrieben. -Mithilfe der berechneten Gesamtkettenzugkraft kann in einem nach -folgenden Schritt eine genormte Förderkette ausgewählt oder die Kon -struktion einer Sonderausführung begonnen werden. - -Auswahl einer Förderkette nach Norm 142 -(Gl. 6.18) -6.4 Auswahl einer Förderkette -nach Norm -Nachdem die Gesamtkettenzugkraft berechnet ist, besteht die Mög -lichkeit, eine Förderkette anhand bestehender Normen auszuwählen, -wenn die spezifischen Anlagenparameter (vgl. Kapitel 6.1) eine Son -derkonstruktion nicht erforderlich machen. In DIN 8165 werden min. -Bruchkräfte und zulässige Zugkräfte angegeben. DIN ISO 1977 gibt -nur die min. Bruchkraft an. Der Sicherheitsfaktor und damit die zuläs -sige Gesamtkettenzugkraft muss gesondert festgelegt werden. -Die DIN 8165 berücksichtigt einen Sicherheitsfaktor von ca. 6 zwi -schen der zulässigen Gesamtkettenzugkraft und der min. Bruchkraft. -Sicherheitsfaktoren dieser Größenordnung sind im Bereich der För -derkettentechnik üblich. -Unter Berücksichtigung des festgelegten Sicherheitsfaktors S zwi -schen Gesamtkettenzugkraft F und Bruchkraft F -B rechnerisch -können dann -geeignete Förderketten ausgewählt werden. -F = F- S -B rechnerisch - -Kontrollrechnung der Förderkettenbauteile 143 -6.5 Kontrollrechnung der -Förderkettenbauteile -Im Anschluss an die Auswahl einer geeigneten Normkette oder der -Konstruktion einer Sonderausführung werden die Beanspruchungen -der einzelnen Bauteile ermittelt und mit den zulässigen Beanspruchun -gen verglichen. -Die in diesem Kapitel erwähnten zulässigen Belastungen und Berech -nungsansätze der einzelnen Bauteile beruhen auf den Angaben der -DIN 8165. Die Angaben in dieser Norm zu Werkstoffen sind nicht ge -nau spezifiziert, die Auswahl bleibt dem Hersteller überlassen. -Deutlich größere Belastbarkeiten können erreicht werden, indem -Werkstoffe mit hochwertigen mechanischen Eigenschaften, in Kom -bination mit Wärmebehandlungsverfahren für die jeweiligen Bauteile, -verwendet werden. Darüber hinaus kann die Wahl der Fertigungsver -fahren die Beanspruchbarkeit der Bauteile optimieren. -Die Einflüsse der Gelenkbuchse und die Biegebeanspruchungen des -Gelenkbolzens durch die Gesamtkettenzugkraft und mögliche Förder -gutbelastungen auf die Bruchkraft sind nur in besonderen Fällen zu -berücksichtigen und werden daher an dieser Stelle nicht weiter be -trachtet. -6.5.1 Kontrollrechnung bezüglich rechnerischer -Kettenbruchkraft -Die rechnerische Bruchkraft der Förderkette wird in der Regel durch -die Belastbarkeiten des Kettenbolzens sowie der Laschen bestimmt. -In einer vereinfachten Betrachtung beanspruchen Zugspannungen im -kritischen Querschnitt die Laschen und Scherspannungen die Gelenk -bolzen. Die jeweiligen Spannungen werden als gleichmäßig über den -gesamten Querschnitt der Bauteile verteilt angenommen. -Es ist jedoch unbedingt zu beachten, dass bereits vor dem Erreichen -der Bruchkraft eine plastische Dehnung an den Förderkettenbauteilen -eintritt. Wenn eine derart unzulässige Belastung auftritt, muss die För -derkette ersetzt werden. - -144 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -I Buchse -Bild 6.6, 6.7 und 6.8: Systemzeichnungen der Förderkettenbauteile -Bild 6.6 -Bild 6.7 -Bild 6.8 - -Kontrollrechnung der Förderkettenbauteile 145 -°: = -F -B rechnerisch -B rechnerisch -Lasche Buchse $ -B rechnerisch -2 ' (8Lasche ~ -C -Buchse ) ' -S -(Gl. 6.19) -(Gl. 6.20) -(Gl. 6.21) -(Gl. 6.22) -I -Bolzen -F -B rechnerisch -2-A -nl -Bolsen -Bolzen ‘ -71 -’ ^Bolzen -(Gl. 6.23) -(Gl. 6.24) -Innenlasche und Außenlasche: -Zur Bestimmung der Zugspannungen wird der kritische Querschnitt -der Laschen, sowie die rechnerische Bruchkraft der Förderkette be -rücksichtigt. -Die relevanten Querschnittsflächen der Laschen bestimmen sich aus -der Ausführung der Lochgeometrie. Bei identischen Laschenstärken -und -höhen ergeben sich die größeren Belastungen aufgrund der grö -ßeren Bohrungsdurchmesser (oder Flächenmaße bei Buchsen und Bol -zen mit zusätzlichen Verdrehschutzflächen) an den Innenlaschen. -Der aufgeführte Faktor berücksichtigt die Spannungsüberhöhun -gen aufgrund der verschiedenen Lochausführungen. -f . = 0,85 ... 0,95 -J -Lasche ’ ’ -Unter Berücksichtigung der in Kapitel 6.5 aufgeführten Spezifikatio -nen können min. 600 N/mm -2 -als zulässiger Wert genannt werden. -Gelenkbolzen: -Die mittlere Scherspannung x -m -am Gelenkbolzen ergibt sich ebenfalls -unter Berücksichtigung der rechnerischen Bruchkraft. Sie lässt sich -überschlägig mithilfe der doppelten Bolzenquerschnittsfläche A -ßolzai -bestimmen. -Unter Berücksichtigung der in Kapitel 6.5 aufgeführten Spezifika -tionen liegt der zulässige Wert der mittleren Scherspannung je nach -Förderkettentyp zwischen 220 N/mm -2 -und 300 N/mm -2 -. Abhängig vom -Werkstoff und der Gelenkbolzengeometrie kann dieser Wert jedoch -auch deutlich größer ausfallen. -Verfügt der Gelenkbolzen über Schmierbohrungen zur Nachschmie -rung der Gelenkstellen, muss der Bohrungsdurchmesser bei der Be - -146 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -rechnung der Gelenkbolzenquerschnittsfläche berücksichtigt werden. -Kerben durch thermische Behandlungen oder konstruktive Ausführun -gen müssen an dieser Stelle ebenfalls beachtet werden. -6.5.2 Kontrollrechnung bezüglich Betriebskraft -Die ermittelte Gesamtkettenzugkraft: F muss von dem Maschinenele -ment Förderkette unter sachgemäßem Betrieb über einen ausreichen -den Zeitraum übertragen werden können. -Wie die nachfolgende Tabelle 3 verdeutlicht, müssen hierbei alle Bau -teile der Förderkette hinsichtlich verschiedenster Belastungen betrach -tet werden. -Kettenbauteil Belastungsart -Außenlasche und Innenlasche Lochleibung durch Kontakt zum Gelenkbol -zen und zur Gelenkbuchse -Gelenkbolzen Flächenpressung durch Kontakt zur Gelnk- -buchse -Lochleibungsdruck durch Kontakt zur Au -ßenlasche __________________________________ -Gelenkbuchse Flächenpressung durch Kontakt zum Ge -lenkbolzen -Lochleibungsdruck durch Kontakt zur Innen -lasche -Hertzsche Pressung durch Kontakt zum -Kettenrad -Schonrolle Flächenpressung durch Kontakt zur Gelenk -buchse -Hertzsche Pressung durch Kontakt zum -Kettenrad -Laufrolle Flächenpressung durch Kontakt zur Gelenk -buchse -Hertzsche Pressung durch Kontakt zum -Kettenrad -Flächenpressung durch Belastung aus Ge -wichtskraft -Tabelle 3 Übersicht über die Beanspruchungsarten der einzelnen -Kettenbauteile - -Kontrollrechnung der Förderkettenbauteile 147 -(Gl. 6.28) -(Gl. 6.29) -Außenlasche und Innenlasche -Lochleibung durch Kontakt zum Gelenkbolzen und zur Gelenkbuchse: -Durch die Übertragung der Gesamtkettenzugkraft über die Gelenk -buchse auf die Innenlaschen sowie dem Gelenkbolzen auf die Au -ßenlaschen entsteht in den Bereichen der eingepressten Bauteile eine -Druckbeanspruchung der Verbindungen. Dieser Lochleibungsdruck -lässt sich je nach Ausführung des Lochbildes nach folgenden Glei -chungen bestimmen. - 0° liegt somit am einlaufenden Ket -tengelenk eine kraftschlüssige Verbindung vor [4].Das Umschlingen -der Förderkette eines Kettenrades kann in der gesamten Betrachtung -jedoch als formschlüssige und schlupffreie Verbindung angesehen -werden. -Um die Kraftverhältnisse genauer aufzuzeigen, soll an dieser Stelle -von einer Förderkette ohne Rollen ausgegangen werden. Dies bedeu -tet, dass die Gelenkbuchse einen direkten Kontakt zum Kettenrad hat. -Nach dem stoßartigen Einlauf des Kettengelenkes in das Kettenrad -baut sich die Kraft auf den ersten tragenden Zahn kontinuierlich auf. -Zur genaueren Betrachtung der Kontaktsituation wird eine Laufkoor -dinate ß eingeführt, welche in den Grenzen nach (Gl. 6.37) verläuft -360° -a = ---------------- -z -a a -- ~-T— <ß< +—- -2 “ 2 -Durch die in Bild 6.9 dargestellten geometrischen Zusammenhänge -ergibt sich eine Kontaktkraft: F -Z1 -zwischen der einlaufenden Gelenk -buchse und dem Kettenrad nach (Gl. 6.38). - -Kontakt zwischen Förderkette und Kettenrad 151 -(GL 6.39) -^Ghcdl ^Gliedl -sin (y) -sin (a + y) -(GL 6.40) -Bild 6.9 -übertragung -chen Förder -und Ketten -rad -(GL 6.38) -Die maximale Kontaktkraft F_. ergibt sich -somit für ß = a/2 und -i max ■ -kann aus (Gl. 6.38) wie folgt abgeleitet werden. -sin (a) -sin (a + y) -Die Kraftübertragung zwischen dem einlaufenden -Kettengelenk und -dem ersten tragenden Zahn des Kettenrades führt zu einer reduzier -ten Zugkraft im zweiten (bereits eingelaufenen) Kettenglied. Dieser -Kraftabbau zwischen den benachbarten Gliedern kann mathematisch -nach (Gl. 6.40) beschrieben werden. -Wie bereits beschrieben, resultiert aus dem kontinuierlichen Abbau der -Gesamtkettenzugkraft eine Restkettenzugkraft (Gl. 6.10) in den aus -dem Kettenrad auslaufenden Kettengliedern. Diese ist wie in Kapitel -6.3.1 erwähnt abhängig von der Anzahl der im Eingriff befindlichen -Anzahl an Zähnen z^^ sowie dem Flankenwinkel y. -sin (a + y) - -152 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -r -nIn -iaX -= -r -U ' -COS -(ß) ^Ql(ß = O) -(Gl.6.43) -6.6.2 Polygonwirkung des Kettenrades -Bedingt durch die gleichförmige Rotation des Förderkettenra -des kommt es während des Durchlaufs eines Teilungswinkels a zu -Schwankungen der Kettengeschwindigkeit. Diese resultieren aus dem -variierenden wirksamen Radius r -rel -, welcher durch die polygonartige -Umschlingung der Förderkette um das Förderkettenrad in Abhängig -keit der Laufkoordinate ß und dem Umkreisradius r -y -nach (Gl. 6.41) -bestimmt werden kann. Der wirksame Radius schwingt somit im Wer -tebereich nach (Gl. 6.42) und (Gl.6.43). -Bild 6.11 -Wirksamer R -r -n -^ -r -u' -cos -ß -(Gl. 6.41) -Bild 6.10 -Wirksamer Ra - -Kontakt zwischen Förderkette und Kettenrad 153 -(Gl. 6.44) -Bedingt durch eine konstante Winkelgeschwindigkeit des antreiben -den Förderkettenrades co ergibt sich durch Multiplikation mit dem -wirksamen Radius r -cl -eine Fördergeschwindigkeit v nach (Gl. 6.44), -welche in den Grenzen nach (Gl. 6.45) mit einer Geschwindigkeits -differenz Av schwingt, schematisch in Bild 6.12 dargestellt. -Diese Schwingungen, sowie die daraus resultierenden Beschleunigun -gen, werden als Polygoneffekt bezeichnet. -v = r -/v/ --w -(Gl. 6.45) -0 -a -a 2a — 3a — 4a -2 2 2 2 -Aus diesen Geschwindigkeitsschwankungen resultieren Beschleuni -gungen b -Po|ygon -, welche zur dynamischen Polygonkraft nach (Gl. 6.46) -führen. Der maximale Betrag der Beschleunigung stellt sich bei einem -Winkel von ß = ±a/2 ein und resultiert aus der bereits aufgeführten -maximalen Kraft nach (Gl. 6.7). -h, -l’ol)f;cn -p • s\nß • o) -2 -(Gl. 6.46) -r -u' -cos -( 2 / -Ct) -- -v -- -r -u' -C0 -Bild 6.12 -chwindigkeits- -schwankungen -durch -Polygonwirkung -v -o *- Laufkoordinate ß - -Literatur 154 -6.7 Literatur -[1] DIN 22200,Mai 1994,Stetigförderer,Gliederbandförderer,Berech -nungsgrundsätze -[2] DIN 8165,Teil 1,2 und 3,März 1992, Förderketten mit Vollbolzen, -Bauart FV und FVT -[3] DIN ISO 1977,Dezember 2014, Buchsenförderketten, Anbauteile -und Kettenräder -[4] H.-G. Rachner, Stahlgelenkketten und Kettentriebe, Springer- -Verlag 1962 - - - - - -1 Berechnungsgrundlagen -für Kettenräder -Inhalt -7.1Einleitung ..........................................................................................156 -7.2 Berechnung der Konstruktionsabmessungen ....................................157 -7.2.1 Hauptabmessungen und Zahnform .............................................157 -7.2.2 Bohrungsdurchmesser, Nabenlänge und -Nabendurchmesser ...................................................................158 -7.3 Festigkeitsberechnung der Kettenräder für Förderketten .....................159 -7.3.1 Zahnfußfestigkeit .......................................................................159 -7.3.2 Festigkeit geschweißter Nabenverbindungen ..........................159 -7.3.3 Zahnflankenfestigkeit ..............................................................160 -7.4 Literatur ...............................................................................................162 - -156 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -7.1 Einleitung -Die Bauform, Funktionsmaße, Werkstoffe und die Fertigungs verfahren -für die Herstellung der Kettenräder müssen auf die speziellen Belas -tungen und die jeweiligen Betriebsbedingungen des Anwendungsfalles -gesondert abgestimmt werden, damit ein optimales Zusammenspiel mit -der Förderkette gewährleistet ist und eine möglichst lange Funktions -dauer der Kettenräder erreicht wird. Allgemeingültige Formeln können -daher nur für einige grundlegende Konstruktionsabmessungen benannt -werden. Auch zur Festigkeitsberechnung sind nur erfahrungsbezogene -Allgemeinhinweise möglich, die als Hilfestellung für die erforderliche, -projektbezogene Einzelberechnung dienen sollen. - -Berechnung der Konstruktionsabmessungen -157 -7.2 Berechnung der Konstruktionsab -messungen -7.2.1 Hauptabmessungen und Zahnform -Die Zähnezahl und die Abmessungen der zugehörigen Förderkette be -stimmen im Wesentlichen die Konstruktionsmaße der Kettenradschei -be, Die Norm DIN ISO 1977 gibt dazu unter Punkt 5 Hinweise[l], -In Anlehnung an diese Norm produziert Ketten Wulf die Kettenräder -nach Werksnormen, die sich in der Praxis bereits jahrzehntelang be -währt haben. Formeln zur Berechnung der wichtigsten Hauptabmes -sungen sind nachfolgend aufgefuhrt. -Formelzeichen und Einheiten -Abkürzung Bezeichnung -[Einheit] -Teilkreisdurchmesser [mm] -Fußkreisdurchmesser für Förderkette mit -Gelenkbuchse -[mm] -Fußkreisdurchmesser für Förderkette mit -Schonrolle -[mm] -Fußkreisdurchmesser für Förderkette mit -Laufrolle -[mm] -d|(8u -» Kopfkreisdurchmesser für Förderkette mit -Gelenkbuchse -[mm] -«1® = Kopfkreisdurchmesser für Förderkette mit -Schonrolle -[mm] -~ Kopfkreisdurchmesser für Förderkette mit -Laufrolle -[mm] -B, Zahnbreite [mm] -b, -Lichte Weite der Förderkette [mm] -a Teilungswinkel [’] -ß -Öffnungswinkel [°1 -u Zahnlückenspiel [mm] -P -Förderkettenteilung [mm] -Z Anzahl der Zähne am Kettenrad H - -158 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -Fußkreisdurchmesser: -d -jBu -= d -o~ dßuchse (Gl.7.2) -d -ßr -= d -o -~ dSchonrolle -(Gl.7.3) -d -JLr -= d -o -- dLaufrolle -(Gl.7.4) -Kopfkreisdurchmesser: -^kß -U -~ d -o -+ 0,8 • dßuchse (Gl. 7.5) -^ksr ~ d -o -+ 0,6 • dSchonrolle (Gl. 7.6) -d^- d -o -+ 0,4 • dLaufrolle (Gl. 7.7) -Zahnbreite: Bj-Off-b, -(Gl. 7.8) -360° -Teilungswinkel: a - -z -(Gl.7.9) -Öffhungswinkel ß, Zahnlückenspiel u und die Zahnform werden auf -Grundlage der Betriebskennwerte des jeweiligen Anwendungsfalles -festgelegt. -7.2.2 Bohrungsdurchmesser, Nabenlänge und -Nabendurchmesser -Die Bohnmgs- und Nabenabmessungen der Kettenräder müssen den in -der Förderanlage vorgesehenen Wellen- und Achsdurchmessem ange -passt werden. Deshalb sind diese Abmessungen nicht nach allgemei -nen Formeln zu berechnen. Zur Vordimensionierung der Nabenlänge -kann man dafür überschlägig den eineinhalbfachen Durchmesser der -Bohrung annehmen. -Bild 7.1 -Konstruktions -abmessungen der -Radscheibe -(Gl.7.1) - -Festigkeitsberechnung der Kettenräder für Förderketten 159 -7.3 Festigkeitsberechnung der -Kettenräder für Förderketten -Beim Ablauf der Förderkette über die Kettenräder entstehen komplexe -und vielfältige Beanspruchungen wie dynamische und statische Kräf -tebelastungen in Kombination mit sich überlagernden, gleitenden und -rollenden Bewegungen, die Druckbelastungen und Reibung an den -Zahnflanken verursachen. Dabei werden die Antriebskettenräder am -stärksten belastet, da sie die erforderliche Gesamtkettenzugkraft durch -den Kontakt der Förderkettengelenke mit den Zahnflanken auf die -Förderkette übertragen müssen. Nicht für jede Einzelbelastung stehen -gesicherte Formeln zur Verfügung. Daher sind langjährige Erfahrung, -werkseigene Versuche und Berechnungen Grundlage der nachfolgen -den Hinweise. -7.3.1 Zahnfußfestigkeit -Die mit Gl.6.39 berechnete maximale Kontaktkraft F -7 -. belastet -beim Einlauf der Förderkette in das Kettenrad den Kettenradzahn auf -Biegung, Druck und Schub. Eventuelle zusätzliche Stoßbelastungen -sind gesondert zu berücksichtigen. Bezogen auf die Bruchfestigkeit -wird der Kettenradzahn am stärksten im Zahnfuß belastet. Der Zahn -fußquerschnitt ist unter Einbezug des gewählten Ketteradwerkstoffs -entsprechend zu dimensionieren. Bei Kettenrädern für genormte För -derketten ergeben sich diese Abmessungen zwangsläufig durch die -Kettenteilung, lichte Weite und den Buchsen bzw. Rollendurchmesser -der Förderkette. Diese Abhängigkeiten führen bei Herstellung der Ket -tenräder aus Standardwerkstoffen und mit Werksnormverzahnung bei -maximaler Belastung der Förderkette mit der zul. Kettenzugkraft nach -Norm zu dem Ergebnis, dass die Zahnfußtragfähigkeit für Standardan -wendungen mit normalen Betriebsbedingungen gewährleistet ist und -nicht gesondert berechnet werden muss. Dies bestätigt auch unsere -langjährige Praxiserfahrung. -7.3.2 Festigkeit geschweißter -Nabenverbindungen -Bei Kettenrädern der Bauform mit auf- oder eingeschweißten Naben, -siehe Bild 3.12, erzeugt das Antriebsdrehmoment eine Torsionsbelas -tung, die als Schubspannung von der Schweißnaht übertragen werden -muss. Analog unseren Praxiserfahrungen zur Zahnfiißtragfähigkeit hat -sich auch für die Festigkeit dieser Schweißverbindung bestätigt, dass -diese für Standardanwendungen mit normalen Betriebsbedingungen -gewährleistet ist und nicht gesondert berechnet werden muss. -7.3.3 Zahnflankenfestigkeit -Die maximale Zahnflankenbeanspruchung durch die Kraftübertra -gung zwischen der Förderkette und dem Antriebskettenrad liegt beim -Einlaufen eines Kettengelenkes am ersten im Eingriff befindlichen - -160 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -Kettenradzahn vor. Die Belastungen an dieser Stelle der Zahnflanke -können als eine dynamische Komponente durch den Einlaufstoß und -eine statische Komponente durch die Kontaktkraft F -zlmax -(Gl.6.39) an -genommen werden. Die Bewegungsenergie des Kettengelenkes und -des Kettenrades, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf der -Zahnflanke Zusammentreffen, verursachen die Einlaufstoßkraft[2]. Da -diese Geschwindigkeitsdifferenzen bei Förderkettengetrieben mit übli -chen Fördergeschwindigkeiten überwiegend gering sind, wird die sta -tische Kontaktkraft F -zlmax -, und damit die Hertzsche Pressung zwischen -Zahnflanke und Kettengelenk, zur maßgebenden Größe bei Betrach -tung der Zahnflankenbeanspruchung infolge der Kraftübertragung, -siehe Bild 6.9. Zusätzlich unterliegt die Zahnkontur in Abhängigkeit -der Kettenbauweise weiteren Reibbeanspruchungen, die nachfolgend -beschrieben werden. -Bei Förderketten in Standardbauweise ohne Rollen kommt es beim -Einlaufen des ersten -Kettengelenkes des Innengliedes durch die Abknickbewegung zu ei -ner Relativbewegung zwischen Zahnflanke und Buchsenaußendurch -messer, was zu einem funktionsbedingtem Oberflächen verschleiß -führt, siehe Bild 2.41. Beim Einlaufen des nächsten Kettengelenkes -als erstes Gelenk des Außengliedes entsteht keine Reibbewegung an -der Zahnflanke, da sich bei dieser Abknickbewegung der Bolzen in der -Buchse dreht, siehe Bild 2.40. Diese Vorgänge wiederholen sich peri -odisch beim Einlaufen der Förderkette in die Kettenräder. Weiterhin -entwickelt sich bei allen Kettengelenken eine gleitende Reibbewegung -der Buchsen auf der Arbeitsfläche der Zahnflanke vom ersten Berüh -rungspunkt bis zur Endposition in der Verzahnung. Bei Förderketten -mit zusätzlichen Rollen im Gelenk treten keine Reibbewegungen an -der Zahnflanke infolge des abknickenden Förderkettengelenkes auf, da -sich die Buchse in der Rollenbohrung bzw. der Bolzen in der Buchse -dreht, siehe Bilder 2.42 und 2.43. Die Bewegung des Förderkettenge -lenkes vom ersten Berührungspunkt an der Zahnflanke bis zur End -position in der Verzahnung kann bei Gelenken mit Rolle als rollend -betrachtet werden, d.h. die Zahnflanken werden mit einer Hertzschen -Pressung beansprucht. Diese Betrachtungen der kombinierten Druck- -und Reibbeanspruchungen machen deutlich, dass der betriebsbedingte -Zahnflankenverschleiß ganz wesentlich von der Bauform der Förder -kette, der Zahnform und der Zahnflankenbelastung abhängig ist. Ne -ben diesen funktionsbedingten Belastungsfaktoren sind zusätzlich die -anlagenbezogenen Betriebsbedingungen zu berücksichtigen. Dieses -komplexe Belastungskollektiv führt dazu, dass die Zahnfl ankenbean- -spmchung nicht in einer allgemeingültigen Formel berechnet werden -kann. Da die Praxiserfahrungen jedoch zeigen, dass der Zahnflanken -verschleiß und die damit verbundene mögliche Funktionsstörung im -Bewegungsablauf zwischen Förderkette und Kettenrädern die über -wiegende Ursache für einen erforderlichen Austausch der Kettenräder -sind, müssen die Konstruktionsabmessungen, Werkstoffe und Ferti -gungsverfahren zur Herstellung der Kettenräder für jeden Einzelfall -projektbezogen betrachtet und festgelegt werden. Dabei sind bereits - -Festigkeitsberechnung der Kettenräder für Förderketten 161 -in der Planungsphase die Informationen zu Kettenrädern in Kapitel 3 -sowie die in Kapitel 4.4.7 und 4.4.8 vorgestellten Weiterentwicklungen -der Longlife-Verzahnung und Geräuschdämpfung zu berücksichtigen. - -162 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -7.4 Literatur -[l]DIN ISO 1977,Dezember 2014, Buchsenförderketten, Anbauteile -und Kettenräder -[2]H.-G. Rachner, Stahlgelenkketten und Kettentriebe, Springer-Ver -lag 1962 - -Sachwortverzeichnis -A -Abknickbewegung 160 -Abnutzung 47 -Achslagerung 60 -Anfangsverschleiß 45 -Anlagenbau 121 -Antriebsdrehmoment 14 -Antriebskennwerte 140 -Antriebskettenräder 14, 58, 69, -149, 159, 160 -Antriebsleistung 81, 132 -Arbeitsfläche der Zahnflanke -160 -Aufkohlen 35 -Außenglied 19, 21 -Außenlaschen 21 -Außenliegende Rollen 83 -Auswahl einer Förderkette nach -Norm 141 -Automobilindustrie 103 -B -Bauformen 21 -Bauteilwerkstoffe der Förderket -ten 27 -Beanspruchung 25, 159 -Beanspruchungsarten 145 -Beanspruchung, zulässige 25 -Befestigungsmöglichkeiten 21 -Befestigungswinkel 22 -Belastungen 27, 128, 145 -Berechnungsgrundlagen für -Förderketten 128 -Berechnungsgrundlagen filr -Kettenräder 155 -Berechnungsgrundsätze filr -Stetigförderer 131 -Beschichtungen 66, 81 -Beschichtungssysteme 27,31 -Beschichtungstechniken 27,72, -78 -Beschichtungsverfahren 27 -Beschleunigungskraft 137 -Betriebsbedingungen 47,66,69, -81, 156,159,161 -Betriebskennwerte 27,129,133 -Betriebskosten 72 -Betriebsschmierung 81 -Bewegung 14, 159 -Biegebeanspruchungen 142 -Biegen 41 -Bohren 40 -Bohrungen der Kettenräder 60 -Bohrungsdurchmesser 158 -Bolzen 18,21 -Branchen 93 -Bruchfestigkeit 159 -Bruchkraft 25,141 -Buchse 19,20,21 -Buchsenförderketten 20 -Buchsenkette 19 -Bundlaufrollen 21 - -164 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -c -Carbonitrieren 35 -D -Dämmstoffindustrie 109 -Dauerschmierung 81 -Dichtsysteme 80 -Drehen 34 -Drehmomentübertragung 60 -Druckbeanspruchung 160 -Durchlaufschleifen 37 -Dynamischen Polygonkraft 152 -E -Einflussfaktoren 128 -Einlaufgeräusche 88 -Einlaufstoß 88, 160 -Einsatzhärten 35 -Einsatzstahl 26 -Einstrangketten 25 -Energieeffizienz 32, 72 -Entwicklung 72, 74 -Erstausrüstung 64 -Erstschmierung 45 -Erwärmen 35,42 -F -Fahrtreppenindustrie 94 -Fertigungstechnik 32, 62, 67, -72,78 -Fertigungstiefe 32 -Fertigungsverfahren 32, 161 -Fertigungs verfahren -Hauptgruppen, Beschichten -32 -Hauptgruppen, Fügen 32 -Hauptgruppen, Stoffeigen -schaften ändern 32 -Hauptgruppen, Trennen 32 -Hauptgruppen, Umformen -Hauptgruppen, Urformen 32 -Festigkeit geschweißter Naben -verbindungen 159 -Festigkeitsberechnung der -Kettenräder 159 -Fettschmierung 53 -Fliehkraft 137 -Förderanlage 12, 47, 60, 84, 88, -91 -Fördergeschwindigkeit 152 -Fördergüter 12 -Förderketten 12, 17, 20, 47, 58, -78, 86, 93, 128, 149, 157, 159 -Förderkettengetriebe 14, 68 -Förderkraft 134 -Fördertechnik 10, 78 -Formschlüssig 14, 149 -Forschung 72 -Fräsen 35, 67 -Freizeitparks 97 -Funktionsdauer 26, 66, 72, 86, -91, 156 -Funktionssicherheit 32 -Funktionsstörung 161 -G -Gallkette 18 -Gelenkbolzen 21 -Gelenkbuchsen 21, 142 -Gelenkfläche 18 -Gelenkflächenpressung 18, 147 -Gelenkkette 18 -Geräuschdämpfung 161 -Geräuschdämpfiingssysteme 64, -88 -Geräuschemissionen 72 -Geräuschpegel 88 -Gesamtkettenzugkraft 21, 132, -133, 140, 159 -Geschwindigkeitsschwankungen -152 -Getränkeindustrie 122 -Getriebe 14 -Glasindustrie 123 -Gleitlagerbauform 81 -Grundlagenforschung 72 -H -Härtetiefe 35 -Hauptwiderstand 131 -Hertzsche Pressung 145, 148, -160 -Hohlbolzen 23 -Holzindustrie 115 -Hybridbauweise 85, 89 -I - -Literatur 165 -Induktiverwärmen 41 -Induktivhärten 42, 68 -Industrieofenbau 123 -Innenglied 19,21 -Innenlaschen 21 -Innenliegende Rollen 83 -Innovationsprozess 72 -Inspektion 47 -Instandhaltung 47, 54, 64, 69 -Instandhaltungsplanung 91 -Instandsetzung 47 -K -Kenndaten 25 -Kette 18 -Kettengelenke 19, 58, 81, 88, -160 -Kettengelenkteile 26 -Kettenlängung 14, 58 -Kettenradbauform 62 -Kettenräder 12, 57, 62, 78, 156, -161 -Kettenräder, Antriebs- 58 -Kettenräder Qualitätsstähle 66 -Kettenräder, Spann- 58 -Kettenräder, Um lenk- 58 -Kettenradnabe 62 -Kettenradscheibe 62 -Kettenradverzahnung 67 -Kettenradzahn 159 -Kettenteilungen 21 -Kompensationsgetriebe 60, 90 -Komponenten 64 -Konservierung 46 -Konstruktionsabmessungen 161 -Konstruktionsmaße der -Kettenradscheibe 157,158 -Kontaktkraft 149, 159,160 -Kontrollrechnung der -Betriebskraft 145 -Kontrollrechnung der -Förderkettenbauteile 142 -Korrosion 28,47 -Korrosionseigenschaft 27 -Korrosionsschutz 28,66, 81 -Kraftabbau 150 -Kraftschlüssig 14,149 -Kraftübertragung 14, 58,149, -160 -L -Lagerelemente 81 -Laschen 18 -Laschenkette 19 -Laserbleche 38 -Lasern 38 -Lastenheft 74 -Lasttrum 14 -Laufbahn 15 -Laufrollen 21 -Lebensdauer 32 -Leertrum 14 -Leichtbauweise 78 -lichte Weiten 20 -Longlife-Verzahnung 64, 86, -161 -M -Markteinführung 91 -Maschinenbau 121 -Maschinenelemente 12 -Materialermüdung 47 -Medienbeständigkeitsprüfung 31 -Mehrstrangketten 25 -Mitnahmeelement 14 -Montieren 38,44 -Mühlenbau 122 - -166 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten -N -Nabenanordnung 62 -Nabendurchmesser 158 -Nabenlänge 158 -Nachhaltigkeit 32,72 -Nebenwiderstand 132 -Normen, Qualitäts- 58 -Normen, Werks- 25, 58, 157 -Normung 25 -Nut 62 -0 -Oberflächengehärtet 26 -Oberflächenhärte 35 -Oberflächenveredelung 27 -Öffhungswinkel 158 -Ölschmierung 51 -P -Papierindustrie 118 -Personentransport 94 -Pflichtenheft 74 -Plastische Dehnung 142 -Polygoneffekt 90,149, 152 -Polygonkompensation 90 -Polygonkraft 137 -Pressverbindung 19 -Produktbausteine 78 -Produktbeispiele 93 -Produktentwicklung 72 -Produktlösungen 78 -Produktqualität 32 -Produktuntersuchung 54,91 -Produktzustand 91 -Prototyp 91 -Prototypentest 75 -Q -Qualität 72 -Qualitätsnormen 58 -R -rechnerische Bruchkraft 142 -Reibbeanspruchung 160 -Reibbewegung 160 -Reibstellen 47, 81 -Reibung 47, 159 -Reibungswiderstand 81, 131 -Restzugkraft 138, 150 -Rolle 20 -Rollenaustausch 84 -Rollenbelastung 83 -Rollenketten 20 -Rost, Rotrost 28 -Rost, Weißrost 28 -Rundstahlketten 18 -s -Salzsprühnebelprüfung 27 -Schlupfff ei 14, 149 -Schmierlostechnik 81 -Schonrollen 21 -Schüttgutindustrie 100 -Schweißen 34 -Sicherheitsfaktor 141 -Sonderbauformen 64 -Sonderverzahnung 58, 86 -Sonderwiderstand 132 -Stähle -Automatenstähle 35 -Einsatzstähle 35 -Einteilung 26 -martensitische, nichtrostende -42,43 -Qualitäts-und Edelstähle 26 -unlegierte, nichtrostende und -andere legierte 26 -Vergütungsstähle 42, 43, 66 -Stahlindustrie 106 -Stahlsorte 26 -Standardbauform 62 -Standardforderkettenräder 25 -Standardverzahnung 58 -Stanzen 33 -Steigungswiderstand 131 - -Literatur 167 -Z -Zähnezahl 157 -Zahnflanken 58, 88,159 -Zahnflankenfestigkeit 160 -Zahnflankenverschleiß 69,160 -Zahnform 58,67,158,160 -Zahnformschablonen 69 -Zahnfußfestigkeit 159 -Zahnkranz 64 -Zahnlückenspiel 158 -Zahnschale 64 -Zugmittel 12 -Zugmittelgetriebe 14 -Zulässige Belastung 142 -Zulässige Zugkräfte 141 -Zustandsüberprüftmg 91 -Stetigförderer 12 -Stoßartige Belastungen 134 -Stoßbelastungen 159 -T -Technische Kette 18 -Tragelement 14 -Traglaschen 23 -Transporttechnik 10 -Trogförderkette 23 -Tropfschmierung 69 -u -Umgebungsmedien 47 -Umlenkkettenräder 14, 58 -Umweltschutz 32, 72 -Unzulässige Belastung 142 -V -Verbindungsglied 21 -Vergüten 42 -Vergütungsstähle 26, 42, 43, 66 -Verkehrstechnik 10 -Verschleiß 14, 47, 58, 68 -Verschleißeigenschaft 27 -Verschleißfestigkeit 19 -Verschleißkontrolle 54, 69 -Verschleißverhalten 26 -Verschlussbolzen 21 -Versuchsdurchfiihrung 75 -Verzahnung 67 -Vordimensionierung 134 -Vormaterialien 32 -w -Wälzlagern 81 -Wärmebehandlung 26, 35, 42 -Wartung 47 -Wartungsarme Förderkettentech -nik 80 -Wasseraufbereitung 112 -Weiterentwicklung 72, 78 -Werksnorm Verzahnung 159 -Werkstoffe 25, 26, 27, 66, 78 -Winkelgeschwindigkeit 152 - -Evolution -Technologies -» Produktentwicklung im Einklang mit unserer Umwelt. - -Unternehmensgeschichte -KettenWulf -Die KettenWulf Betriebs GmbH wurde 1925 von den Brüdern Josef -und Johannes Wulf im Herzen des Sauerlandes, in Eslohe-Kückelheim, -gegründet. Seither ist das Unternehmen in Familienhand, inzwischen -in vierter Generation. Derzeit führen Günter, Julia, Tobias und Ansgar -Wulf das Geschäft. -In der mittlerweile über 90-jährigen Geschichte entwickelte sich -KettenWulf von einer einfachen Gelenkkettenmanufaktur zu einem -weltweit führenden Hersteller von Förderketten, Antriebsketten, Ket -tenrädern und Spezialkomponenten. Zum Einsatz kommen die Ket -ten in einer Vielzahl von Branchen, unter anderem in der Schüttgut-, -Fahrtreppen-, Dämmstoff-, Holz- und Stahlindustrie, aber auch in den -Bereichen Stahlwasserbau, Wasseraufbereitung, sowie in vielfältigen -Anwendungen des Maschinen- und Anlagenbaus. Über 1400 Mitarbei -ter entwickeln, produzieren und vertreiben derzeit an Standorten auf -der ganzen Welt für KettenWulf: in Europa, Amerika, Australien und -Asien geben die Beschäftigten ihr Bestes und sorgen somit für indivi -duelle Lösungen im Bereich der Förder- und Antriebstechnik. -Produziert wird im Sauerland, dem österreichischen Ferlach, sowie seit -2002 auch in Hangzhou in China; anschließend werden die Produkte -international vertrieben. Im Laufe der Jahre wuchs das Leistungsspekt -rum Ketten Wulfs um eine eigene Kettenradfertigung sowie die Erstel -lung von Ketten für die Fahrtreppenindustrie, in der KettenWulf heute -sogar Weltmarktführer ist. Zu den renommiertesten Projekten der Un- -temehmensgruppe zählt die Ausrüstung der „London Underground“ -oder des „Hartsfield-Jackson International Airport“ in Atlanta. -Am Hauptsitz in Eslohe-Kückelheim befindet sich auch die For- -schungs- und Entwicklungsabteilung des Unternehmens. Hier arbeiten -Wissenschaftler und Ingenieure an technischen Weiterentwicklungen -und innovativen Produkten wie der schmierlosen und wartungsarmen -Kettentechnik oder der besseren Geräuschdämpfung bei der Ketten -förderung. - -170 Unternehmensgeschichte KettenWulf -Bild 9.1 -KettenWulf -Hauptsitz Kückel -heim, Deutschland -Bild 9.2 -Werk Hangzhou, -China - -Untemehmensgeschichte KettenWulf - -172 Unternehmensgeschichte KettenWulf -Bild 9.5 -Kratzerkette -Produktportfolio: -Förderketten, Antriebsketten und -Kettenräder für alle Branchen weltweit -Förderketten: -KettenWulf entwickelt und produziert spezielle Förder- und Transport -ketten in allen Bauarten und Abmessungen, für alle Verwendungszwe -cke und Industriezweige. Darüber stellt das Unternehmen Standardket -ten nach DIN- und ISO-Normen her. Da sich die Anforderungen von -Anwendung zu Anwendung stark unterscheiden, bietet KettenWulf im -Produktsegment Förderketten in der Regel individuelle Lösungen an. - -Produktportfo'-'c -V», ■ '• ■ -Antriebsketten: -Ketten Wulf produziert ein breites Spektrum an Antriebsketten nach -DIN. ISO und ANSI sowie Sonderketten für die unterschiedlichsten -Anwendungen. Hochleistungsrollenketten und Buchsenketten für -Antriebe und Förderzwecke gehören zum Standard-Lieferprogramm. -Täglich werden für Sonderzwecke neue Ketten konzipiert und erfolg -reich in die Praxis überfuhrt. - -174 Unternehmensgeschichte KettenWulf -Bild 9.7 -Kettenrad mit Ge -räuschdämpfung -Kettenräder: -Zu allen Ketten liefert KettenWulf die entsprechenden Kettenräder. -Kettenräder sind ein entscheidender Faktor, wenn es um Leistungsfä -higkeit und Lebensdauer eines Kettensystems geht. Wir setzen deshalb -auf die Herstellung eigener Kettenräder, um die Qualität aller Produkte -zu gewährleisten. Unsere Produktpalette umfasst neben Kettenrädern -sämtlicher DIN-, ISO- und ANSI-Verzahnungen natürlich auch indivi -duelle Lösungen mit optimalen Zahnformen und Radgrößen. - -Produktportfolio 175 -Bild 9.8 -Antriebswelle -Spezialketten und Sonderkomponenten: -Als Technologiefilhrer in der Förder- und Antriebstechnik hat sich Ket -ten Wulf auch als Zulieferer für Spezialkomponenten etabliert. Neben -der Fertigung von Antriebs- und Umlenkwellen montieren wir auch -komplette Antriebswelleneinheiten bestehend aus Welle, Kettenrädern -und Lagereinheiten. Diese Antriebssysteme werden im Unternehmen -vollständig montiert und anschließend einbaufertig an die Kunden ge -liefert. - -176 Unternehmensgeschichte KettenWulf -Services: -Entwicklung, Produktion, Montage, -After Sales -Kompetenz, Erfahrung, Effizienz und ein hohes Engagement sind die -Basis unserer Arbeit. Wir sichern Ihren Erfolg mit dem Einsatz unserer -Produkte, langfristig und nachhaltig. Darum bieten wir Ihnen unsere -Dienstleistungen von Anfang an. So sind wir für Sie ein verlässlicher -Partner in der Förder- und Antriebstechnik. Sowohl die Beratungstie -fe als auch die Qualität unserer Produkte werden individuell auf Ihre -Wünsche und Bedürfnisse angepasst. KettenWulf bündelt eine Reihe -hochspezialisierter Kompetenzfelder rund um die Betreuung Ihrer Pro -jekte. Wir haben alle Einzelleistungen effizient miteinander vernetzt, -um für Ihre Produktlösungen optimale Ergebnisse erzielen zu können. -» Entwicklung: -Wir konzipieren entsprechend Ihren Anforderungen und Wünschen -optimale Lösungen für die Förder- und Antriebstechnik. -» Produktion: -Unter Einsatz der modernsten Technologien fertigen wir für Sie -Förderketten, Antriebsketten und Kettenräder. -» Montage: -Wir kennen unsere Produkte am besten. Zusammen mit zuverläs -sigen Partnern übernehmen wir bei Bedarf die Montage vor Ort. -» After Sales: -Auf Anfrage prüfen und beurteilen wir den Zustand Ihrer Ketten -und Kettenräder auf ihre Funktionsfähigkeit und zukünftige Le -bensdauer. - -Die Branchen 177 -Die Branchen: -Personentransport -Schüttgutindustrie -Bild 9.9 -Personen -transport -Bild 9.10 -Schüttgut -industrie - -178 Unternehmensgeschichte KettenWulf -Bild 9.11 -Automobil -industrie -Bild 9.12 -Lebensmittel -industrie -Automobilindustrie -Lebensmittelindustrie - -Die Branchen 179 -Bild 9.13 -Dämmstoff -industrie -Bild 9.14 -Holzindustrie -Dämmstoffindustrie -Holzindustrie - -180 Unternehmensgeschichte KettenWulf -Bild 9.15 -Papierindustrie -Bild 9.16 -Maschinen- -und Anlagenbau -Papierindustrie -Maschinen- und Anlagenbau - -Die -Branche -n -ABA - -182 Unternehmensgeschichte KettenWulf -Bild 9.19 -Wasser -aufbereitung -Wasseraufbereitung - - - -Förderketten -zMit diesem B -rädern in der -bezurKraf -nicht aber zu -deranlagen d -Kettenrad* -wicklun -Anforde -Xachhal -dungsbcisp -• Techniker -Der Herausgeber -Die KettenWulf Betriebs GmbH en -derketten und Kettenräder. Das Un -Gelenkkettenmanufaktur zu einem \ -kundenspezifische Produktlösungen spezialisiert 1 -fasst Förderkelten, Antriebsketten, Kettenräder, S< -leislungen. -©H©- -► springer-vieweg.de -fasfb Ijfiisfe (&I< ih\dhllf«mti©r -f -*© ©r^l i&vMv -;• . . ,-, -il; -ISBN 978-3-658-08921-4 -089214 -783658 -9 -ung uri -und - -ruktii -'M' :Ä'MifrTk4Hfe(iiksW d'fc #ffi$öni©©.0 trnin!lW