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typ: Kurzer beschreibender Titel
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titel: Eslohe, Deutschland
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datum: Deutschland
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sicherheit: hoch
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# Eslohe, Deutschland
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Grundlagen, Weiterentwicklung
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und Anwendungsbeispiele
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IMaWrf (nlr^
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Springer Vieweg
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KettenWulf Betriebs GmbH
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(Hrsg.)
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Förderketten und
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Kettenräder
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Grundlagen, Weiterentwicklung und
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||
Anwendungsbeispiele
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<£) Springer Vie weg
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Herausgeber
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KettenWulf Betriebs GmbH,
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Eslohe, Deutschland
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Autor
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Dipl.-Ing. Reinert Linn
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Schmallenberg-Bad Fredeburg, Deutschland
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ISBN 978-3-658-08921-4 ISBN 978-3-658-08922-1 (eBook)
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DOI 10.1007/978-3-658-08922-1
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Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte
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bibliografische Daten sind im Internet Uber http://dnb.d-nb.de abrufbar.
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Springer Vieweg
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Die
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D,e
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Anschrift der Gesellschaft ist Abraham-Lincoln-Strasse 46,65189 Wiesbaden, Germany
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Vorwort - Ansgar Wulf
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Das System Förderkette / Kettenrad wird in den unterschiedlichsten
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Anwendungen immer dann angetroffen, wenn etwas von A nach B
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transportiert wird. Von filigraner bis robuster Bauform, kann sich
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dieses aus wenigen Baugruppen bestehende Maschinenelement als
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technisch äußerst komple
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xes Konstrukt erweisen.
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Die Technologie der För
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derkette wurde aufgrund
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ihres Variantenreichtums
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eine wirtschaftliche Er
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folgsgeschichte. Und weil
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sie meist eingehaust in Ma
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schinen und Anlagen im
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Verborgenen operiert, ist es bei
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näherer Betrachtung auch gar
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nicht verwunderlich, dass man ihr
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in der Welt der Technik kaum Beachtung schenkt und nur Kenner
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Notiz von ihr nehmen. Als Herzstück vieler Anlagen fällt sie vielen
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Maschinenbetreibem erst dann auf, wenn sie ausfällt. Doch dann ist
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es in der Regel zu spät, denn mit ihrem Versagen steht gleich die
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ganze Anlage still. Andererseits: Laufen Förderkette und Kettenrad
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einwandfrei, so läuft auch die gesamte Anlage meist prozesssicher.
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Die Förderkette ist gewissermaßen der Hidden Champion unter den
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Maschinenelementen.
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Das vorliegende Werk versucht nun erstmalig in Form eines Buches
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die Förderkette und ihre Besonderheiten zu durchleuchten. Meine Fa
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milie beschäftigt sich nunmehr seit vier Generationen mit der Produk
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tion und dem Vertrieb von Förderketten und Kettenrädern. So war ich
|
||
als junger Student im Bereich Wirtschaftsingenieurwesen, Fachrich
|
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tung Maschinenbau gespannt, inwieweit die Thematik Ketten mich
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||
auch im Studium begleiten würde. Um es kurz zu fassen, das Thema
|
||
wurde innerhalb der Vorlesung Maschinenelemente in einer Doppel
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stunde zusammen mit Riemengetrieben abgehandelt. Natürlich hatten
|
||
Vorlesungen im Bereich Werkstoffkunde, Technische Mechanik und
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||
Fertigungstechnik, um nur einige zu nennen, auch Überschneidungen
|
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mit der Kettenwelt. Doch die explizite Auseinandersetzung mit För-
|
||
Geschäftsführer
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||
Dipl.-Wirt.-Ing.
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||
Ansgar Wulf
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||
6 Vorwort - Ansgar Wulf
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||
derketten nahm gerade einmal zwei Stunden meines Studiums in An
|
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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
|
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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
|
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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
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konstruktiven Herausforderungen, komplexe Werkstofffragen und die
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||
Tücken der Fertigung.
|
||
Es kommt ein Umstand
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hinzu, der mich nachdenk
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lich stimmt. Hatten in der
|
||
Vergangenheit viele Ent
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scheidungsträger in den
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Unternehmen noch einen
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technischen Hintergrund,
|
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so lässt nach meiner Beob
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achtung inzwischen in den
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Führungsetagen der Wille, sich
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mit komplexen Fragestellungen der
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||
Technik ernsthaft auseinan
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dersetzen, erheblich nach. Mehr denn je müssen deshalb Ingenieure
|
||
dazu in der Lage sein, ihr Expertenwissen zu vermitteln und weiter
|
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zugeben.
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Mit dem vorliegenden Buch stellen nun der Springer Vieweg-Verlag
|
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und Ketten Wulf erstmals Expertenwissen zu Förderketten und Ket
|
||
tenrädern in kompakter Form der Allgemeinheit zur Verfügung. Der
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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
|
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funde Wissensbreite- und tiefe erarbeitet, die er schon in unzähligen
|
||
Schulungen an junge und auch ältere Ketten Wulf-Mitarbeiter weiter
|
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geben konnte. Dieses Wissen und die jahrzehntelangen Ketten Wulf
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||
Erfahrungen sind Grundlage des Buches. Egal ob in den Händen von
|
||
Mitarbeitern des eigenen Unternehmens, von Kunden, Lieferanten,
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||
Studierenden oder einfach nur technisch Interessierten: Dieses Buch
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will das Interesse an Förderketten und Kettenrädern wecken.
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||
Inhalt
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||
Autor-Dipl.-Ing.
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||
Reinert Linn
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||
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
|
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||
1 Einleitung
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||
Inhalt
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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
|
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||
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
|
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Bild 1.1
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||
Mechanische
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||
Stetigförderer mit
|
||
Zugmittel
|
||
in der Fördertech
|
||
nik
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Produktion Straße
|
||
Montage Schiene
|
||
Waronolngang Wetter
|
||
Verpackung Luft
|
||
Lager
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||
FluHfirderor
|
||
AufiOoa
|
||
Krantnligon
|
||
Beispiele
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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
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||
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
|
||
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||
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.
|
||
<a
|
||
'-'
|
||
(GL625)
|
||
pmj.
|
||
^pmj. Rundloch ~ Bolzen '
|
||
S
|
||
6.26)
|
||
^pmj. Flachenloch ~ '
|
||
C
|
||
Bolzen ’
|
||
S
|
||
^l-
|
||
An dieser Stelle werden die in eine Ebene projizierten Teilungslöcher
|
||
der Laschen berücksichtigt. Bei identischer Laschenstärke s ergeben
|
||
sich die größeren Beanspruchungen an der Kontaktstelle zwischen
|
||
Außenlasche und Gelenkbolzen aufgrund der kleineren Durchmesser
|
||
bzw. Flächenmaße. Die Einflüsse des Pressverbandes auf diese Kon
|
||
taktstelle bleiben in erster Näherung unberücksichtigt.
|
||
Aus den Angaben der DIN 8165 lassen sich ca. 110 N/mm
|
||
2
|
||
als Orien
|
||
tierungswert ableiten.
|
||
Gelenkbolzen
|
||
Flächenpressung durch Kontakt zur Gelenkbuchse:
|
||
Die Flächenpressung P
|
||
Flächcnpressung
|
||
beeinflusst durch den Kontakt zur
|
||
Gelenkbuchse den Verschleiß im Förderkettengelenk und somit die
|
||
Lebensdauer der gesamten Förderkette. Rechnerisch wird an dieser
|
||
Stelle die in eine Ebene projizierte Fläche der Gelenkbuchsenbohrung
|
||
A
|
||
proj
|
||
berücksichtigt.
|
||
F
|
||
PFlachcnpmsung A Pzul
|
||
PV
|
||
A = d • l
|
||
pro] Bolzen Buchte
|
||
Zulässige Flächenpressungen richten sich nicht nur nach der verwen
|
||
deten Werkstoffpaarung, den Oberflächeneigenschaften, den Schmier
|
||
zuständen und den Betriebsbedingungen, sondern auch nach der An
|
||
zahl der zu erwartenden Flexuren des Förderkettengelenkes. Aus den
|
||
Werten der Norm DIN 8165 können ca. 25 N/mm
|
||
2
|
||
als allgemeinen
|
||
Orientierungswert abgeleitet werden.
|
||
|
||
148 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten
|
||
(Gl. 6.30)
|
||
(Gl. 6.31)
|
||
Lochleibungsdruck durch Kontakt zur Außenlasche:
|
||
Der aus der Gesamtkettenzugkraft resultierende Lochleibungsdruck
|
||
zwischen dem Bolzen und den Außenlaschen wurde bereits durch (Gl.
|
||
6.25) bis (GL 6.27) beschrieben.
|
||
Gelenkbuchse
|
||
Flächenpressung durch Kontakt zum Gelenkbolzen:
|
||
Die Gelenkbuchse wird als Förderkettenbauteil unter anderem durch
|
||
die Flächenpressungen zum Gelenkbolzen belastet. Die hier auftreten
|
||
den Belastungen wurden bereits durch die (Gl. 6.28) und (Gl. 6.29)
|
||
bestimmt.
|
||
Lochleibungsdruck durch Kontakt zur Innenlasche:
|
||
Der aus der Gesamtkettenzugkraft resultierende Lochleibungsdruck
|
||
zur Innenlasche wurde bereits durch die Gleichungen (Gl. 6.25) bis
|
||
(Gl. 6.27) beschrieben.
|
||
Hertzsche Pressung und Reibbeanspruchung durch Kontakt zum Ket
|
||
tenrad:
|
||
Zusätzlich erfährt die Gelenkbuchse durch den Kontakt zum Ketten
|
||
rad eine Kraft F„. , welche in Kapitel 6.6.1 näher erläutert wird. Die
|
||
resultierende Flächenpressung zwischen der Gelenkbuchse und dem
|
||
Kettenrad kann nach dem Ansatz der Hertzschen Pressung bestimmt
|
||
werden. Die zulässigen Werte sind abhängig vom verwendeten Werk
|
||
stoff, sowie der angewendeten Wärmebehandlungen. Zusätzlich wird
|
||
die Gelenkbuchse am Außendurchmesser durch Reibung beansprucht.
|
||
Schonrolle
|
||
Flächenpressung durch Kontakt zur Gelenkbuchse:
|
||
Bei der Verwendung von Schonrollen gilt folgender Berechnungsan
|
||
satz:
|
||
23 = Z7 ■ /
|
||
proj. Buchse Schonrolle
|
||
Die maximale Kontaktkraft F
|
||
7
|
||
. wird in Kapitel 6.6.1 näher
|
||
Zlmax
|
||
1
|
||
beschrieben. Analog zur Gelenkflächenpressung können ca. 25N/mm
|
||
2
|
||
als zulässig angenommen werden.
|
||
Hertzsche Pressung durch Kontakt zum Kettenrad:
|
||
Analog zur Gelenkbuchse können hier die gleichen Ansätze angewen
|
||
det werden.
|
||
Laufrollen:
|
||
Flächenpressung durch Kontakt zur Gelenkbuchse:
|
||
|
||
149 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten
|
||
Vergleichbar zu den Schonrollen gilt folgender Berechnungsansatz:
|
||
ZI mar
|
||
P=—; ---------------------------------- (Gl-6.32)
|
||
/i ■
|
||
pmj
|
||
^prvj ~ Buchse* ^Laufrolle
|
||
Die maximale Kontaktkraft F
|
||
7
|
||
. wird in Kapitel 6.6.1 näher
|
||
beschrieben. Analog zur Gelenkflächenpressung können ca. 25N/mm
|
||
2
|
||
als zulässig angenommen werden.
|
||
Hertzsche Pressung durch Kontakt zum Kettenrad:
|
||
Die bereits beschriebenen Ansätze für die Bauteile Schonrolle und Ge
|
||
lenkbuchse können hier angewendet werden.
|
||
Flächenpressung durch Belastung aus Gewichtskräfte:
|
||
Bei einer Förderkettenausführung mit Laufrollen wird während der
|
||
Förderbewegung durch die Gewichtskraft der Förderkette sowie des
|
||
Fördergutes eine Belastung hervorgerufen. Diese lässt sich als Flä
|
||
chenpressung darstellen und berücksichtigt die in eine Ebene proji
|
||
zierte Fläche der Lauffolienbohrung nach folgenden Gleichungen.
|
||
F
|
||
r
|
||
Gew.
|
||
PFlächenpressung ~ A < Pzul (Gl. 6.34)
|
||
proj.
|
||
^prvj. ~ dBuchse ’ Laufrolle 6.35)
|
||
Unter normalen Schmier- und Betriebsbedingungen können ca. 8N/
|
||
mm
|
||
2
|
||
als zulässiger Richtwert angegeben werden. Die Hertzsche Pres
|
||
sung am Außendurchmesser der Laufrolle durch den Kontakt zur Lauf
|
||
bahn ist gesondert zu berücksichtigen.
|
||
|
||
150 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten
|
||
(Gl. 6.36)
|
||
(Gl. 6.37)
|
||
6.6 Kontakt zwischen Förderkette und
|
||
Kettenrad
|
||
Nachfolgend soll der Kontakt zwischen der Förderkette und dem Ket
|
||
tenrad genauer untersucht werden. Hierbei wird zum einen auf die
|
||
Kraftübertragung zwischen den beiden Maschinenelementen und zum
|
||
anderen auf die Auswirkungen des Polygoneffektes eingegangen.
|
||
6.6.1 Kraftübertagung zwischen Förderkette und
|
||
Kettenrad
|
||
Die Kraftübertragung zwischen dem Antriebskettenrad und der För
|
||
derkette erscheint bei erster Betrachtung auf einem reinen Formschluss
|
||
zu basieren. Betrachtet man jedoch lediglich das einlaufende Ketten
|
||
gelenk, so gilt diese Annahme nur bei einem theoretischen Flanken
|
||
winkel y = 0°. Dies würde bedeuten, dass die Zahnflanke rechtwinklig
|
||
zur Längsachse der Kettenlasche ausgerichtet ist. Bei üblicherweise
|
||
gewählten Flankenwinkeln y > 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.
|
||
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|
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► springer-vieweg.de
|
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|
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|
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|
||
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|
||
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|
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