From d7cd4235772b41a24cdd848bfa32d1d4a7087218 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Admin Date: Wed, 15 Jul 2026 09:00:34 +0000 Subject: [PATCH] Add document --- F-rderketten-und-Kettenr-der.md | 5034 +++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 5034 insertions(+) create mode 100644 F-rderketten-und-Kettenr-der.md diff --git a/F-rderketten-und-Kettenr-der.md b/F-rderketten-und-Kettenr-der.md new file mode 100644 index 0000000..7cbd1f9 --- /dev/null +++ b/F-rderketten-und-Kettenr-der.md @@ -0,0 +1,5034 @@ +--- +typ: technik +titel: Förderketten und Kettenräder +datum: 2017-- +sicherheit: hoch +zusammenfassung: Buch über Grundlagen, Weiterentwicklung und Anwendungsbeispiele von Förderketten und Kettenrädern +sprache: de +schlagwoerter: Förderkette, Kettenrad, technik, Maschine +vertraulichkeit: öffentlich +--- +# Förderketten und Kettenräder +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