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technik	Förderketten und Kettenräder - Grundlagen, Weiterentwicklung und Anwendungsbeispiele	2017-01-01	mittel	Dieses Buch bietet einen Einblick in die Technologie der Förderketten und Kettenräder, ihre Entwicklung und praktische Anwendungen. Es wurde von den Linn und KettenWulf Betriebs GmbH herausgegeben und abgedruckt auf saure-freiem Papier.	de	Förderkette, Kettenrad, Maschinenelemente, Technologie, Anwendungsbeispiele	intern

Förderketten und Kettenräder - Grundlagen, Weiterentwicklung und Anwendungsbeispiele

Grundlagen, Weiterentwicklung und Anwendungsbeispiele IMaWrf (nlr^ Springer Vieweg

KettenWulf Betriebs GmbH (Hrsg.) Förderketten und Kettenräder Grundlagen, Weiterentwicklung und Anwendungsbeispiele <£) Springer Vie weg Herausgeber KettenWulf Betriebs GmbH,

Eslohe, Deutschland Autor Dipl.-Ing. Reinert Linn Schmallenberg-Bad Fredeburg, Deutschland ISBN 978-3-658-08921-4 ISBN 978-3-658-08922-1 (eBook) DOI 10.1007/978-3-658-08922-1 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet Uber http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2017 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrück lich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbeson dere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung un Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler °der Äußerungen. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Vieweg ist Teil von Springer Nature Die eingetragene Gesellschaft ist Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH D,e Anschrift der Gesellschaft ist Abraham-Lincoln-Strasse 46,65189 Wiesbaden, Germany

Vorwort - Ansgar Wulf Das System Förderkette / Kettenrad wird in den unterschiedlichsten Anwendungen immer dann angetroffen, wenn etwas von A nach B transportiert wird. Von filigraner bis robuster Bauform, kann sich dieses aus wenigen Baugruppen bestehende Maschinenelement als technisch äußerst komple xes Konstrukt erweisen. Die Technologie der För derkette wurde aufgrund ihres Variantenreichtums eine wirtschaftliche Er folgsgeschichte. Und weil sie meist eingehaust in Ma schinen und Anlagen im Verborgenen operiert, ist es bei näherer Betrachtung auch gar nicht verwunderlich, dass man ihr in der Welt der Technik kaum Beachtung schenkt und nur Kenner Notiz von ihr nehmen. Als Herzstück vieler Anlagen fällt sie vielen Maschinenbetreibem erst dann auf, wenn sie ausfällt. Doch dann ist es in der Regel zu spät, denn mit ihrem Versagen steht gleich die ganze Anlage still. Andererseits: Laufen Förderkette und Kettenrad einwandfrei, so läuft auch die gesamte Anlage meist prozesssicher. Die Förderkette ist gewissermaßen der Hidden Champion unter den Maschinenelementen. Das vorliegende Werk versucht nun erstmalig in Form eines Buches die Förderkette und ihre Besonderheiten zu durchleuchten. Meine Fa milie beschäftigt sich nunmehr seit vier Generationen mit der Produk tion und dem Vertrieb von Förderketten und Kettenrädern. So war ich als junger Student im Bereich Wirtschaftsingenieurwesen, Fachrich tung Maschinenbau gespannt, inwieweit die Thematik Ketten mich auch im Studium begleiten würde. Um es kurz zu fassen, das Thema wurde innerhalb der Vorlesung Maschinenelemente in einer Doppel stunde zusammen mit Riemengetrieben abgehandelt. Natürlich hatten Vorlesungen im Bereich Werkstoffkunde, Technische Mechanik und Fertigungstechnik, um nur einige zu nennen, auch Überschneidungen mit der Kettenwelt. Doch die explizite Auseinandersetzung mit För- Geschäftsführer Dipl.-Wirt.-Ing. Ansgar Wulf

6 Vorwort - Ansgar Wulf derketten nahm gerade einmal zwei Stunden meines Studiums in An spruch. Auch in der einschlägigen Fachliteratur findet der interessierte Leser zu industriellen Ketten recht wenig. Grundbauformen und -be- rechnungen stellen hier das Gros der Informationen dar. Deshalb ist es für ein Unternehmen wie Ketten Wulf nicht leicht, die richtigen Entwickler und Ingenieure zu finden. Im Personalmanage ment ist es nicht damit getan, Maschinenbau-Ingenieure einzustellen. Wir müssen Fragen beantworten. Wie bringe ich jungen Leuten wäh rend der Ausbildung die Kettenthematik näher? Wie groß ist der Auf wand, den wir in die Aus- und Weiterbildung von Universitäts- und Fachhochschulabsolventen investieren müssen? Und inwieweit kön nen wir branchenfremde Ingenieure fit machen? Schließlich müssen unsere Mitarbeiter dazu in der Lage sein, das beratungsintensive The ma Förderkette dem Kunden in vielerlei Hinsicht nahe zu bringen: die konstruktiven Herausforderungen, komplexe Werkstofffragen und die Tücken der Fertigung. Es kommt ein Umstand hinzu, der mich nachdenk lich stimmt. Hatten in der Vergangenheit viele Ent scheidungsträger in den Unternehmen noch einen technischen Hintergrund, so lässt nach meiner Beob achtung inzwischen in den Führungsetagen der Wille, sich mit komplexen Fragestellungen der Technik ernsthaft auseinan dersetzen, erheblich nach. Mehr denn je müssen deshalb Ingenieure dazu in der Lage sein, ihr Expertenwissen zu vermitteln und weiter zugeben. Mit dem vorliegenden Buch stellen nun der Springer Vieweg-Verlag und Ketten Wulf erstmals Expertenwissen zu Förderketten und Ket tenrädern in kompakter Form der Allgemeinheit zur Verfügung. Der Autor, Dipl.-Ing. Reinert Linn, kann auf eine mehr als vierzigjährige Ketten Wulf-Betriebszugehörigkeit zurückblicken. Als ehemaliger Lei ter des Verkaufs und des Produktmanagements hat er sich eine pro funde Wissensbreite- und tiefe erarbeitet, die er schon in unzähligen Schulungen an junge und auch ältere Ketten Wulf-Mitarbeiter weiter geben konnte. Dieses Wissen und die jahrzehntelangen Ketten Wulf Erfahrungen sind Grundlage des Buches. Egal ob in den Händen von Mitarbeitern des eigenen Unternehmens, von Kunden, Lieferanten, Studierenden oder einfach nur technisch Interessierten: Dieses Buch will das Interesse an Förderketten und Kettenrädern wecken. Inhalt Autor-Dipl.-Ing. Reinert Linn

Vorwort-Ansgar Wulf........................................................................... 5 1 Einleitung ...................................................................................... 9 2 Förderketten ................................................................................. 17 3 Kettenräder für Förderketten ......................................................... 57 4 Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder................... 71 5 Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen ........................ 93 6 Berechnungsgrundlagen für Förderketten ..................................... 125 7 Berechnungsgrundlagen für Kettenräder ....................................... 155 Sachwortverzeichnis ............................................................................. 163 Untemehmensgeschichte Ketten Wulf. ................................................. 169

1 Einleitung Inhalt 1.1 Förderketten und Kettenräder: Zuordnung in der Transport- und Fördertechnik .............................10 1.2 Förderketten und Kettenräder: Maschinenelemente in mechanischen Stetigförderer.......................12 1.3 Das Förderkettengetriebe: Bauteile, Bauform und Funktion .....................................................14 1.4 Literatur ........................................................................................16

10 1: Einleitung 1.1 Förderketten und Kettenräder: Zuordnung in der Transport- und Fördertechnik Wenn Personen und Güter aller Art von einem Ort zum anderen gelan gen sollen, ist die Transporttechnik gefragt, die in die beiden Bereiche Verkehrstechnik und Fördertechnik eingeteilt ist. [1]. Die Verkehrs technik übernimmt Transporte über weite Strecken und nutzt z. B. Stra ßen, Schienen- und Wasserwege sowie den Luftraum. Auf begrenzter Fläche, etwa innerhalb eines Betriebes, kommt die Fördertechnik zum Zuge. Zu ihren Instrumenten zählen neben Hebezeugen, Kranen oder Flurförderzeugen die Stetigförderer. Die Norm DIN 15201 Teil 1 [2] de finiert Stetigförderer als mechanische, pneumatische und hydraulische Fördereinrichtungen. Mechanische Stetigförderer mit Förderketten als Zugmittel sind unter den Punkten 2 und 3 der Norm beschrieben. Bild 1.1 gibt eine Übersicht über die Zuordnung der Stetigförderer mit För derketten als Zugmittel in der Fördertechnik.

Förderketten und Kettenräder 11 Transporttechnik Bild 1.1 Mechanische Stetigförderer mit Zugmittel in der Fördertech nik Produktion Straße Montage Schiene Waronolngang Wetter Verpackung Luft Lager FluHfirderor AufiOoa Krantnligon Beispiele Schnockonfördoror Rollenbahnen Schwingförderer ; Fflrdorröhro Fördermittel i Mcchonitche Stetigförderer Unstotiglörderer Benennungen nach DIN 15201 Beispiele w Unstebglctdercr r— - * Beispiele mit FMetiettcn als Zugmittel | Tragkettenfördoror ! Staukettenfördoror I , | Plattenbandfördoror Schuppenlördcrcr ' Kattonbandlörderor ! Kipptchalonförderer i : Schloppkettenfördorer Bocherolevatoron | Trogkettonlördoror ; Kratzorfördoror I : Rolltroppon ' Fahrstolgo Anwendungen meinem begrenzten Bereich. /. fl ATM endungen in einem H e< trJu.r igen Bete ch. i B

12 1: Einleitung 1.2 Förderketten und Kettenräder: Maschinenelemente in mechanischen Stetigförderer Stetigförderer werden in der Norm DIN 15201, deren Ursprung sich bis in das Jahr 1926 zurückverfolgen lässt, als Fördereinrichtungen de finiert, mit denen das Fördergut auf festgelegtem Weg von der Aufga be- bis zur Abgabestelle bewegt, also «transportiert» oder «befördert» wird. Wenn hierbei Ketten als Zugmittel eingesetzt werden, bezeichnet man dieses Maschinenelement als Förderkette. Weitere Maschinenele mente in Fördereinrichtungen sind die Kettenräder, die zusammen mit der Förderkette das unter 1.3 beschriebene Förderkettengetriebe bilden und in dieser Kombination den Förderprozess bewirken. Fördergüter können Schüttgüter, Stückgüter oder auch Personen sein. Das Förder gut wird stetig, mit wechselnden Geschwindigkeiten oder nach Bedarf bewegt. Der Transport ist waagerecht, senkrecht, geneigt oder räum lich in einer Kombination dieser Richtungen möglich. Bild 1.2[3] zeigt die Antriebsstation eines Stahlzellenbandforderers mit vorgeschalteten Antriebseinheiten für den Schüttgütertransport. Zugmittel der Förder anlage ist eine Förderkette, dargestellt in Bild 5.13, Seite 101.

Förderrichtung

14 1: Einleitung 1.3 Das Förderkettengetriebe: Bauteile, Bauform und Funktion Gemäß der VDI-Richtlinie 2127 [4] sind Getriebe Einrichtungen zum Umformen oder Übertragen von Bewegungen und Kräften und damit auch von Energie. Ein Getriebe besteht aus wenigstens drei gegenein ander beweglichen Gliedern. Das Förderkettengetriebe ist ein Zugmit telgetriebe, in dem die Förderkette das Antriebs- und Umlenkkettenrad im Achsabstand des Förderers umschlingt. Die Förderkette übernimmt dabei als Zugmittel die aus dem Antriebsdrehmoment resultierende Kraftübertragung der Kettenzugkraft und dient gleichzeitig als Trag oder Mitnahmeelement für das Fördergut und dessen Bewegung. Der unter Zugbelastung stehende Förderkettenstrang ist das sogenannte Lasttrum. Die Übertragung der Kettenzugkraft erfolgt kraftschlüssig zwischen einlaufendem Kettengelenk und der Zahnflanke des An triebskettenrades [5]. Die weitere Umschlingung der Förderkette um das Kettenrad erfolgt formschlüssig und schlupffrei. Am Auslauf des Antriebskettenrades wird dann die Förderkette als sogenanntes Leer- trum ohne Fördergutbelastung in die Rückführung zum Umlenkket tenrad geleitet, an dessen Auslauf sie wiederum die Funktion des Last- trums einnimmt. In der Standardbauform eines einsträngigen Förderkettengetriebes haben Antriebs- und Umlenkkettenrad gleiche Zähnezahl, Last- und Leertrum werden durchgängig unterstützt. Durch Verschieben der Umlenkwelle bei veränderbarem Achsabstand, können die Umlenk kettenräder gleichzeitig auch als Spannkettenräder zur Überwindung der Restkettenzugkraft beim Auslaufen der Kette aus dem Antriebsket tenrad und zum Ausgleich der aus dem Förderbetrieb resultierenden Kettenlängung durch Verschleiß dienen. Abgestimmt auf das jewei lige Fördergut und die Bauform der Fördereinrichtung können ein-, zwei- oder mehrsträngige Förderketten und zusätzliche Umlenk- oder Spannkettenräder mit gleicher oder unterschiedlicher Zähnezahl sowie Umlenkrollen und Umlenkbögen variantenreich in einem Förderket tengetriebe verwendet werden. In Bild 1.3 ist die Standardbauform ei nes Förderkettengetriebes für den Karossentransport in der Automobil industrie dargestellt, Produktbeispiel der Förderkette siehe Bild 5.18, Seite 104.

Das Förderkettengetriebe 15 Bild 13 Förderkettenge triebe: (1) Förderkette, (2) Fördergut träger, (3) Antriebsketten rad, (4) Umlenk- und Spannkettenrad, (5) Lasttrum, (6) U-Profil- Laufbahn, (7) Leertrum, (8) U-Profil- Laufbahn

16 1: Einleitung 1.4 Literatur [1] Rudolf Griemert / Peter Römisch, Springer Vieweg, 2015 [2] DIN 15201, April 1994, Stetigförderer Benennungen [3] Bild BEUMER Maschinenfabrik [4] VDI-Richtlinie VDI 2127, Februar 1993, überprüft und weiter gültig Oktober 2011 [5] H.-G. Rachner, Stahlgelenkketten und Kettentriebe, Springer- Verlag 1962

2 Förderketten Bnhalt 2.1 Definition, Entwicklung und Normung der technischen Ketten........................................................................... 18 2.1.1 Rundstahlketten ................................................................... 18 2.1.2 Gallketten ............................................................................ 18 2.1.3 Buchsenketten ..................................................................... 19 2.1.4 Rollenketten ........................................................................ 20 2.1.5 Förderketten ........................................................................ 20 2.2 Normung der Förderketten ............................................................ 25 2.2.1 Standardförderketten nach DIN 8165 .................................. 25 2.2.2 Standardförderketten nach DIN ISO 1977 .......................... 25 2.3 Werkstoff- und Beschichtungstechniken der Förderketten ............... 26 2.3.1 Werkstoffe der genormten Standardförderketten ................ 26 2.3.2 Optimierte Werkstoffe für besondere Anforderungen ........ 27 2.3.3 Oberflächenveredelung durch Beschichtungen ................... 27 2.4 Fertigungstechniken der Förderketten .............................................. 32 2.4.1 Fertigungsverfahren zur Herstellung genormter Standardförderketten ............................................................ 32 2.4.2 Optimierte Fertigungsverfahren för besondere Anforderungen ..................................................................... 38 2.5 Erstschmierung und Konservierung der Förderketten ................... 45 2.5.1 Erstschmierung ...................................................................... 45 2.5.2 Konservierung..................................................................... 46 2.6 Instandhaltung der Förderketten .................................................... 47 2.6.1 Wartung der Förderketten ....................................................... 47 2.6.2 Inspektion - Instandsetzung - Verbesserung ....................... 54 2.7 Literatur......................................................................................... 55

18 2: Förderketten Bild 2.1 Rundstahlkette 2.1 Definition, Entwicklung und Normung der technischen Ketten Der Duden definiert das Wort Kette als eine „Reihe aus beweglichen, ineinandergeftigten oder mit Gelenken verbundenen Gliedern“ [1]. In der technischen Anwendung dienen Ketten u.a. dazu, Lasten anzu schlagen und zu heben, Kräfte zu übertragen oder Fördergüter aller Art zu bewegen. 2.1.1 Rundstahlketten Die Entwicklung der technischen Ketten [2] begann, als der Englän der Ph. White im Jahre 1634 für eine eiserne Ankerkette mit ineinan- dergefilgten Gliedern aus Rundstahl das Patent erhielt. Bedingt durch die Bauweise aus Rundstahl besteht nur eine minimale Kontakt- bzw. Gelenkfläche zwischen den einzelnen Kettengliedern. Die Größe der Gelenkfläche ist ein entscheidender Faktor für die Verschleißfestig keit einer Kette bei Bewegung der Kettenglieder unter Belastung. Mit zunehmender Größe der Gelenkfläche verringert sich die spezifische Gelenkflächenpressung bei gleichbleibender Belastung, und die Ket te verschleißt weniger. Vor allem aus diesem Grund wurden die tech nischen Ketten weiterentwickelt. Für Rundstahlketten, bei denen die Kettenglieder aus einem Rundstahl-Vorprodukt gefertigt werden, gibt es zahlreiche Normen, die auf den jeweiligen Verwendungszweck der Ketten abgestimmt sind. 2.1.2 Gallketten Im 18.und 19. Jahrhundert nahm die industrielle Entwicklung rasch an Fahrt auf, so auch in der Fertigungstechnik. 1829 entwickelte Andrö Gall erstmals eine Gelenkkette. Diese nach ihm benannten Gallketten bestehen aus den Bauteilen Laschen und Bolzen. Dabei bilden die Boi-

Definition, Entwicklung und Normung der technischen Ketten 19 Bild 2.2 Gallkette Bild 2.2.1 Laschenkette für Antriebe im Stahlwasserbau zen mit den auf den Bolzenzapfen gelenkig angeordneten Laschen das Kettengelenk. Die Gelenkfläche von Gallketten ergibt sich aus der La schenstärke, der Laschenanzahl und dem Bolzenzapfendurchmesser; sie ist dadurch größer als die der Rundstahlketten und hat deshalb bei gleicher Belastung eine höhere Verschleißfestigkeit. Gallketten sind nach DIN 8150 [3] genormt und werden als Lastketten oder für An triebe mit geringen Leistungen bei niedrigen Geschwindigkeiten ein gesetzt. Eine Weiterentwicklung der Gallketten sind die Laschenketten für Antriebe im Stahlwasserbau, deren Bauweisen und Berechnungs grundlagen die Normen DIN 19704-1 und 19704-2 [4]definieren. Ein Beispiel dazu ist in Bild 2.2.1 dargestellt. 2.1.3 Buchsenketten Ein Meilenstein in der Entwicklung der technischen Gelenkketten war die Buchsenkette, die Hans Renold im Jahre 1880 erfand [5]. Ihre überaus große Bedeutung erlangte sie durch das Bauteil Buchse, das zusammen mit dem Bolzen das Kettengelenk bildet und der Kette ih ren Namen gab. Die Laschen der Buchsenketten werden durch Press verbindung fest mit den Buchsen und Bolzen verbunden. Sie bilden so die Baugruppen Innen- und Außenglied, die durch die Kettengelenke miteinander verbunden sind. Bolzendurchmesser und Buchsenlänge bestimmen die Größe der Gelenkfläche. Durch diese Bauweise haben

2: Förderketten 20 Bild 2.3 Buchsenkette Bild 2.4 Einfach- Rollenkette Buchsenketten eine wesentlich größere Gelenkfläche als Gallketten und sind deshalb bei gleicher Belastung sehr viel verschleißfester. Buchsenketten sind nach DIN 8164 [6] genormt und werden für lang sam laufende Antriebe mit geringer Präzision verwendet. 2.1.4 Rollenketten Die Bauform von Rollenketten ähnelt der von Buchsenketten, jedoch ist in dem Kettengelenk aus Buchse und Bolzen zusätzlich noch eine Rolle aufder Kettenbuchse angeordnet. Diese Maßnahme bringt viele Vorteile, vor allem reduziert sie wesentlich den Verschleiß in der Ket tenradverzahnung und am Außendurchmesser der Kettenbuchse beim Einlaufen der Kette in die Kettenräder. Diese schonende Wirkung der Rolle brachte ihr den Namen Schonrolle ein. Rollenketten der Bauar ten Einfach-, Zweifach-und Dreifach-Rollenkette sind nach DIN ISO 606 [7] genormt und werden zur mechanischen Kraftübertragung und für verwandte Anwendungen eingesetzt. 2.1.5 Förderketten Förderketten sind eine Weiterentwicklung der Buchsenketten. Dies geht auch aus der Norm für Förderketten DIN 8165 hervor, in der die Abmessungen von Buchsen, Bolzen und der lichten Weiten aus der Norm für Buchsenketten nach DIN 8164 übernommen wurden. Häufig bezeichnet man Förderketten daher auch noch als Buchsenförderket ten. Förderketten haben die Aufgabe, Güter aller Art in fördertechni-

Definition, Entwicklung und Normung der technischen Ketten 21 Bild 2.5 Baugruppen und Bauteile der Förderkette: Innenglied (1) bestehend aus zwei Gelenk buchsen und zwei Innenlaschen, Außenglied (2) bestehend aus zwei Gelenk bolzen und zwei Außenlaschen, Verbindungsglied (3) bestehend aus zwei Verschluss bolzen und zwei Außenlaschen, Verschlussbolzen mit Splint (4) sehen Anlagen zu bewegen bzw. zu fördern und die dazu erforderliche Gesamtkettenzugkraft zu übertragen. Besondere Merkmale dieser Ket ten sind das große Spektrum der Kettenteilungen und die Vielzahl der Befestigungsmöglichkeiten für den Anbau weiterer Bauteile. Abge stimmt auf den jeweils individuellen Anwendungsfall können die Ket tengelenke mit Schonrollen, Laufrollen oder Bundlaufrollen ausgerüs tet werden. Durch die Vielzahl der Bauformen und Ausstattungsmög lichkeiten haben Förderketten wesentlich zur Weiterentwicklung der Stetigförderer beigetragen und sind zu einem universellen Maschinen element in der Fördertechnik geworden. Förderketten in Standardaus führung sind nach DIN 8165 [8] und DIN ISO 1977 [9] genormt. Die folgenden Bilder zeigen deren Grundbauformen. Bild 2.6 Förderkette mit zusätzlicher Schonrolle (1) zur Verschleißreduzie rung beim Einlauf der Kette in die Kettenräder

22 2: Förderketten Bild 2.7 Förderkette mit zusätzlicher Lauf rolle (1) zur rol lenden Abtragung des Fördergutes Bild 2.8 Förderkette mit zusätzlicher Bundlaufrolle (1) zur rollenden Abtragung des Fördergutes und zur Seitenführung der Kette Bild 2.9 Förderkette mit Befestigungs winkeln (1) filr den Anbau zusätzlicher Bau teile. Die Befes tigungswinkel können an jedem Glied oder in beliebigem Ab stand, einseitig, beidseitig oder in wechselnder Anordnung eingebaut sein

Definition, Entwicklung und Normung der technischen Ketten 23 Bild 2.10 Förderkette mit Laufrollen (1) und einseitig erhöhten Traglaschen (2) (Rollentragkette) zur direkten Auf nahme des För dergutes bzw. des Fördergutträgers auf den Lascheno berkanten Bild 2.11 Förderkette mit Hohlbolzen (1), in die Mitnehmer elemente einge baut werden können oder Achsen, durch die einsträngi- gen Ketten zu Mehrstrangketten verbunden werden können Eine nicht genor mte Bauform von Förderketten ist die Trogförderket- te, die in offenen Kratzer- und in geschlossenen Trogkettenförderem zum Transport von Schüttgut eingesetzt wird. Die Trogförderkette be findet sich dabei innerhalb, oberhalb oder seitlich des Fördergutes. Der Transport kann im Ober- oder Untertrum, waagerecht, ansteigend oder senkrecht erfolgen. Die Anwendungen dieser Förderer werden in DIN 15201 Teill beschrieben. Abgestimmt auf den Verwendungszweck können Trogförderketten in verschiedenen Bauformen und vorzugs weise mit den Grundabmessungen der Förderketten nach DIN 8165 und DIN ISO 1977 hergestellt werden.

74 2: FCrdericetten Hild 2.12 1 rogfödcrkette mit (.-förmig angebogenen Kratzern Bild 2.13 TrogfÖrdcrkettc mit ange schraubten Kunststoff kratzern Bild 2.14 Doppelstrang - Trogförderkette mit zwischenge schraubten Krat zern Bild 2.15 Doppelstrang - Trogförderkette mit zwischenge schraubten und angebogenen Kratzern

Normung der Förderketten 25 2.2 Normung der Förderketten 2.2.1 Standardförderketten nach DIN 8165 DIN 8165 ist die älteste deutsche Norm für Förderketten und geht mit der früheren Ausgabe DIN 993 bis auf das Jahr 1943 zurück. Die in DIN 8165 genormten Förderketten werden als Einstrang- oder Mehr strangketten für fördertechnische Anlagen aller Art eingesetzt. Die Norm enthält u.a. Angaben zu Werkstoffen, der Bruchkraft und zuläs sigen Beanspruchungen. Diese Merkmale sind wichtige Kenndaten für die Auswahl einer Förderkette für einen bestimmten Anwendungsfall. Die Werksnormen für die Herstellung der Ketten Wulf Standardförder ketten in Anlehnung an DIN 8165 gehen teilweise noch über die Qua litätsanforderungen der DIN 8165 hinaus. Die zugehörigen Rollen sind in DIN 8166 [10] genormt. 2.2.2 Standardförderketten nach DIN ISO 1977 Mit Veröffentlichung der DIN ISO 1977 im Dezember 2014 wurden die deutschen Normen DIN8167Teil 1-3 [11], DIN 8168 Teil 1-3 [12] und DIN 8169 [13] ersetzt und damit ungültig. Die Angaben zu Werk stoffen, Gelenkflächengröße und zulässigen Beanspruchungen aus den bisher geltenden Normen wurden in die neue Norm DIN ISO 1977 nicht übernommen, sodass nur die Bruchkraft als Auswahlkriterium für einen Anwendungsfall zur Verfügung steht. Alle anderen Parame ter müssen gesondert vereinbart werden. Auch die Förderketten dieser Norm werden für fördertechnische Anlagen aller Art zum Transpor tieren von Fördergütern als Einstrang-oder Mehrstrangketten verwen det. Ketten Wulf Standardförderketten in Anlehnung an DIN ISO 1977 werden nach Werksnormen hergestellt, die teilweise noch über die Qualitätsanforderungen der DIN ISO 1977 hinausgehen.

26 2: Förderketten 2.3 Werkstoff- und Beschichtungs techniken der Förderketten 2.3.1 Werkstoffe der genormten Standardförderketten Für Standardförderketten nach DIN 8165 sind die Kettenbauteile in folgenden Werkstoffen auszuführen: Laschen aus Stahl mit mindestens 600N/mm 2 Zugfestigkeit, Bolzen und Buchsen aus Einsatz- oder Ver gütungsstahl. Die Wahl der Stahlsorte ist dem Hersteller ffeigestellt. Zudem finden sich in der Norm keine Hinweise auf eine durchzufüh- rende Wärmebehandlung einzelner Bauteile. Für die zugehörigen Rol len nach DIN 8166 werden als Werkstoffe u.a. ebenfalls Einsatzstähle und Vergütungsstähle genannt, auch hier ohne Vorgabe oder Empfeh lung einer zusätzlichen Wärmebehandlung. Bei Ketten Wulf werden die Kettengelenkteile Bolzen, Buchsen und Rollen nach Werksnorm zusätzlich oberflächengehärtet, um so das Verschleiß verhalten dieser Bauteile zu verbessern und damit die Funktionsdauer der Förderket te zu verlängern. Die Norm DIN ISO 1977 für Standardforderketten macht keinerlei Vorgaben für die zu verwendenden Werkstoffe, deren Festigkeiten oder Wärmebehandlung. Dennoch hat die auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte Auswahl der bestgeeigneten Kettenwerkstoffe und die Wärmebehand lung eine entscheidende Bedeutung für eine optimale Kettenausfüh rung. Auf dem Stahlmarkt steht dafür ein umfangreiches Angebot der verschiedensten Stahlsorten zur Verfügung. Zudem entwickelt die Eisen-und Stahlindustrie ihre Erzeugnisse ständig weiter. Um eine Überschaubarkeit auch auf internationaler Ebene zu erreichen, wur de die Norm DIN EN 10020 [14] erstellt, in der die Begriffsbestim mung für die Einteilung der Stähle geregelt ist. Abschnitt 3 der Norm gliedert die Stahlsorten nach der chemischen Zusammensetzung in die drei Klassen: unlegierte, nichtrostende und andere legierte Stähle. Die Hauptgüteklassen ordnet Abschnitt 4, definiert nach den Hauptei genschafts- oder Anwendungsmerkmalen der Stahlsorten. Ketten Wulf verwendet für Standardförderketten unlegierte und legierte Qualitäts und Edelstähle der Hauptgüteklassen. Der jeweils spezifische Stahl für das Kettenbauteil wird aus den Hauptgüteklassen so ausgewählt, dass er die Vorgaben der Norm, u.a. die mindest Bruchkraft, erfüllt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass in den Stahlnormen zulässige Toleranz werte für die Analyse und die Festigkeitseigenschaften der Werkstoffe definiert sind. Die Festigkeitseigenschaften können zusätzlich noch nach Abmessungen festgelegt sein. Dies hat zur Folge, dass z.B. die rechnerische Bruchkraft einer Förderkette von der praktischen Bruch kraft abweichen kann. 2.3.2 Optimierte Werkstoffe für besondere Anforderungen Förderketten unterliegen im Betriebseinsatz entsprechend den me chanischen und jeweiligen anwendungsbedingten Betriebskennwer

Werkstoff- und Beschichtungstechniken der Förderketten 27 te unterschiedlichen komplexen Belastungen, sodass die einzelnen Kettenbauteile auf vielfältige Weise beansprucht werden. In Kapitel 6 Berechnungsgrundlagen werden diese Zusammenhänge näher be schrieben. Abgestimmt auf diese Anforderungen und basierend auf den Versuchsergebnissen aus Forschungs- und Entwicklungsprojekten zur Werkstofftechnik (siehe Kapitel 4) hat Ketten Wulf ein Portfolio defi niert, welches neben den Werkstoffen für Standardförderketten zusätz lich optimierte Materialien für Förderketten mit besonderem Anforde rungsprofil enthält. Eine Auswahl aus diesem Portfolio sind u.a. die Werkstoffgruppen Qualitätsstähle, Vergütungsstähle, Einsatzstähle, Automatenstähle, nichtrostende Stähle sowie Werkstoffe für Tief- und Hochtemperaturen. Zusätzlich werden Sonderwerkstoffe eingesetzt, die für die Fertigungsverfahren Lasern und Schweißen besonders ge eignet sind. Dieses Werkstoffportfolio ermöglicht eine universelle Be stimmung der einzelnen Bauteilwerkstoffe, je nach den unterschiedli chen Anforderungs- und Belastungsarten der Anwendung. 2.3.3 Oberflächenveredelung durch Beschichtungen Eine Möglichkeit, die Korrosions- und Verschleißeigenschaften der Bauteile zu verbessern und damit die Funktionsdauer der Förderkette zu erhöhen ist es, Förderkettenbauteile mit Überzügen zu beschichten. Die Fertigungsverfahren der unterschiedlichen Beschichtungstechni ken sind genormt in DIN 8580, Hauptgruppe 5 (siehe Kapitel 2.4). Die Norm definiert das Beschichten als „Fertigen durch Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus formlosem Stoff auf ein Werkstück“. Unter teilt wird die Hauptgruppe 5 in weitere 8 Gruppen und 19 Untergrup pen. Die Gruppen beschreiben im Wesentlichen den Ausgangszustand der Beschichtungsstoffe; in den Untergruppen sind die Beschichtungs verfahren aufgeführt. In umfangreichen Versuchen werden die Korro sions- und Verschleißbeständigkeit der vielfältigen Beschichtungsarten getestet. Als Beispiel zeigen die Bilder 2.16 bis 2.21 den Korrosions schutztest einer metallischen Beschichtung mit zusätzlicher Passivie rung und Versiegelung an Bolzen und Buchsen aus oberflächengehär tetem, legierten Einsatzstahl durch eine Salzsprühnebelprüfung nach DIN EN ISO 9227 [15]. Abgebildet sind die Bauteile ohne und mit Beschichtung jeweils zu Versuchsbeginn und nach 400 bzw. 168 Stun den Versuchsdauer. Ohne Beschichtung sind die Bauteile bereits nach 168 Stunden vollständig korrodiert, mit Beschichtung sind nach 400

28 2: Förderketten Bild 2.16 Prüfteile ohne Beschichtung bei Versuchsbeginn Bild 2.17 Prüfteile ohne Beschichtung nach einer Ver suchsdauer von 168 Stunden Stunden lediglich Ablagerungen aus dem Salzsprühnebel sichtbar. An diesen Teilen ist weder eine Korrosion der Beschichtung (Weißrost), noch eine Korrosion des Grundwerkstoffes (Rotrost) festzustellen. Die hier getestete Beschichtung ist damit ein möglicher Korrosionsschutz für Anwendungsfälle, deren Korrosionsschutzanforderungen mit der Salzsprühnebelprüfung vergleichbar sind.

Werkstoff- und Beschichtungstechniken der Förderketten 29 Bild 2.18 Bolzen mit Beschichtung bei Versuchsbeginn Bild 2.19 Bolzen mit Beschichtung nach einer Versuchsdauer von 400 Stunden

30 2: Förderketten Bild 2.21 Buchsen mit Be schichtung nach einer Versuchs dauer von 400 Stunden Bild 2.20 Buchsen mit Be schichtung bei Versuchsbeginn

Werkstoff- und Beschichtungstechniken der Förderketten 31 Bild 2.22 Korrosionsfest an Kettenbauteilen mit Prüfmedien aus der Automo bilindustrie Der Versuchsaufbau einer praxisbezogenen Medienbeständigkeitsprü fung an den Bauteilen einer Förderkette für die Pkw-Endmontage in der Automobilindustrie ist in Bild 2.22 dargestellt. Die einzelnen Bau teile werden im Versuchsablauf mit allen in einem Pkw vorkommen den Flüssigkeiten wie z.B. Benzin, Bremsflüssigkeit, Kühlflüssigkeit, Scheibenwischwasser usw. auf Korrosionsbeständigkeit geprüft. Nur die Werkstoffe und Beschichtungen mit positivem Versuchsergebnis gegenüber allen Testflüssigkeiten dürfen für die Herstellung der För derkettenbauteile verwendet werden. Zusätzlich zu den Korrosionsschutzprüftingen wird das Verschleiß ver halten von Beschichtungen auf Prüfständen untersucht, die in Kapitel 4.3 näher vorgestellt werden. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Versuchsreihen und dem Know-how langjähriger Praxiserfahrungen wurde eine Werksnorm mit unterschiedlichen Beschichtungssyste men entwickelt, die für viele Anwendungen geeignete Lösungen vor schlägt, ohne zeitaufwendige, projektbezogene Labor- oder Praxisver suche durchführen zu müssen.

32 2: Förderketten 2.4 Fertigungstechniken der Förderketten 2.4.1 Fertigungsverfahren zur Herstellung genormter Standardförderketten Die Fertigungstechnik muss Wirtschaftlichkeit, Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Umweltschutz sicherstellen und hat entscheiden den Einfluss auf Produktqualität, Funktionssicherheit und Lebensdau er der Förderketten. Um diese Ziele zu erreichen gilt es, die Produk tionsprozesse kontinuierlich in allen Bereichen zu optimieren. Die KettenWuIf-Fertigungstechnik ist als zentraler Bestandteil der För derkettenherstellung auf maximale Fertigungstiefe ausgerichtet. Dies bedeutet, dass die in DIN 8580 [16] definierten und erläuterten sechs Fertigungsverfahren-Hauptgruppen Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten und Stoffeigenschaften ändern, nahezu komplett im Unternehmen umgesetzt werden. Die genannten Hauptgruppen werden in der Norm nochmals in weitere Gruppen und Untergruppen unterteilt und mit Hinweisen auf weitere anzuwendende Normen im Detail spezifiziert. Für die Fertigungsverfahren der vier Hauptgruppen Umformen, Trennen, Fügen und Stoffeigenschaften ändern stehen bei KettenWulf modernste Maschinen und Fertigungseinrichtungen zur Verfolgung. Als Vormaterialien zur Produktion der Förderkettenbau teile werden Halbzeuge wie Rundstahl gewalzt oder gezogen, Spezi alrohre, Flachstahl, Breitflachstahl, Bleche in Standard-, Sonder-und Laserblechqualitäten sowie Schmiederohlinge verwendet, die durch Weiterverarbeitung der Urformen-Erzeugnisse der Hauptgruppe 1 hergestellt wurden. Die Spezialarbeiten der Oberflächenbeschichtung entsprechend der Hauptgruppe 5 (siehe Kapitel 2.3.3) führen qualifi zierte Partnerfirmen nach unseren Vorgaben aus. Abgestimmt auf die geforderten Eigenschaften des herzustellenden Bauteiles und ausge richtet auf eine wirtschaftliche Herstellung wird das jeweils am bes ten geeignete Fertigungsverfahren festgelegt. Einige der angewandten Verfahren werden nachfolgend kurz vorgestellt: Fertigungsverfahren Stanzen (Scherschneiden), Untergruppe der Hauptgruppe 3, Trennen. Stanztechnik ermöglicht die effektive Serienfertigung der Kettenla

Fertigungstechniken der Förderketten 33 Bild 2.23 Hydraulikpresse schen. Die in Eigenfertigung hergestellten Präzisions-Stanzwerkzeuge gewährleisten die erforderliche Maßgenauigkeit und Oberflächengüte der Stanzflächen.

34 2: Förderketten Bild 2.24 Schweißroboter Bild 2.25 CNC-Drehzen- trum Fertigungsverfahren Schweißen, Untergruppe der Hauptgruppe 4, Fügen. Auf teil- und vollautomatisierten, robotergestützten Schweißanlagen verbinden wir mit dem MAG-Verfahren präzise und rationell Kettenla sche und Befestigungswinkel zur Baugruppe Mitnehmerlasche. Fertigungsverfahren Drehen, Untergruppe der Hauptgruppe 3, Trennen. Rollen für Förderketten werden in unterschiedlichsten Bauformen be nötigt. Die Fertigung erfolgt auf CNC-Sonderdrehzentren, die Voraus setzung für eine rationelle und maßpräzise Herstellung sind. Fertigungsverfahren Drehen und Fräsen, Untergruppe der Hauptgruppe 3, Trennen.

Fertigungstechniken der Förderketten 35 Bild 2.26 Kombinierte Dreh- und Fräs bearbeitung einer Kettenbuchse Drehbearbeitung und das Fräsen der Verdrehschutzflächen an den Ket tenbuchsen und Kettenbolzen erfolgen auf Sondermaschinen in einem Fertigungsprozess, was eine wirtschaftliche und qualitativ hochwerti ge Fertigung der Bauteile gewährleistet. Fertigungsverfahren Einsatzhärten, Untergruppe der Hauptgruppe 6, Stoffeigenschaften ändern. Die Oberflächenhärte und die Härtetiefe CHD der Kettengelenktei le Bolzen, Buchsen und Rollen sind entscheidende Faktoren für die Verschleißfestigkeit und die Funktionsdauer der Förderketten. Beim Einsatzhärten handelt es sich um ein Verfahren der Wärmebehandlung zur Oberflächenhärtung nach DIN 17022 Teil 3 [17]. Der Härtepro zess selbst ist ein thermisch-chemisches Verfahren, das die Schritte Erwärmen, Aufkohlen oder Carbonitrieren und Abkühlen beinhaltet. Abgestimmt auf den zu härtenden Werkstoff und die geforderten Ge brauchseigenschaften des Bauteiles kann nach dem Härten ein zusätz liches Anlassen, also die Wiedererwärmung auf ein bestimmtes Tem- peratumiveau, erforderlich sein. Werkstoffspezifisch werden die Ab läufe in Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubildem (ZTU) detailliert dargestellt. Verwendet werden überwiegend Einsatz- und Automaten stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von ca. 0,07 bis 0,25 %, der zur Oberflächenhärtung auf einen Randkohlenstoffgehalt von ca. 0,75 % angereichert wird. Bei der Einsatzhärtung wird prozessbedingt die gesamte Oberfläche des Bauteiles gehärtet. Sollte es erforderlich sein, dass bestimmte Bereiche des Bauteiles nicht aufgekohlt und damit nicht gehärtet werden sollen, können diese Flächen z.B. mit einer Paste oder einer Kupferschicht gegen Aufkohlung geschützt werden. Die Oberflächenhärte und die Einhärtetiefe werden auf das Bauteil und dessen Verwendungszweck jeweils individuell abgestimmt. Differenziert nach Gewicht und Grö

36 2: Förderketten Bild 2.27 Einsatzhärtung in einem Bandofen ße der Bauteile erfolgt die Einsatzhärtung in Band-, Durchstoß- oder Mehrkammeröfen mit einem entsprechenden Gas als Aufkohlungsmit tel und zusätzlicher Stickstoffanreicherung beim Carbonitrieren.

Fertigungstechniken der Förderketten 37 Bild 2.28 Durchlauf schleifen Fertigungsverfahren Durchlaufschleifen, Untergruppe der Hauptgruppe 3, Trennen. Durchlaufschleifen ist das rationellste Fertigungsverfahren, um Bau teile mit hoher Maßgenauigkeit und Oberflächengüte durch Schleifen herzustellen. Für Bolzen und Buchsen sind diese Qualitätsmerkmale besonders wichtig, da Maßgenauigkeit die Voraussetzung für eine opti male Pressverbindung mit den Kettenlaschen ist und eine geschliffene Oberfläche die Reibungskräfte im Förderkettengelenk z.B. beim Ab lauf der Förderkette über die Kettenräder reduziert. Fertigungsverfahren Montieren, Untergruppe der Hauptgruppe 4, Fügen. Die als Einzelbaugruppen vormontierten Innen- und Außenglieder werden im letzten Arbeitsgang der Förderkettenfertigung unter hyd raulischen Pressen zu kompletten Kettensträngen montiert.

2: Förderketten 38 Bild 2.29 Förderketten montage 2.4.2 Optimierte Fertigungsverfahren für besondere Anforderungen Sollen Förderketten gegenüber den genormten Standardforderketten höhere Belastungs- und/oder Qualitätsanforderungen erfüllen, muss dies auch bei der Auswahl der Fertigungsverfahren berücksichtigt werden. Daher nutzt KettenWulf auch spezielle Fertigungsverfahren, die für den Bedarfsfall jeweils am besten geeignet und besonders wirt schaftlich sind. Hierzu einige Beispiele: Fertigungsverfahren Lasern, Untergruppe der Hauptgruppe 3, Trennen. Lasern ist ein thermisches Trennverfahren mit dem bei KettenWulf vorzugsweise Kettenlaschen mit komplexen Konturen in einem Ar beitsprozess aus speziellen Laserblechen ausgeschnitten werden. Der Schneidvorgang mit dem Laserstrahl erzeugt eine Oberfläche von ho her Qualität, die zur Werkstückoberseite optimal rechtwinklig liegt und mit präziser Maßhaltigkeit ausgeführt ist. Dadurch ist eine hochwerti ge Verbindung mit den bei der Kettenmontage einzupressenden Buch sen und Bolzen gewährleistet. Wenn die Anlagenparameter entsprechend eingestellt sind und für das Lasern geeignete Bleche verwendet werden, lassen sich mit diesem Verfahren auch hochfeste und nicht rostende Werkstoffe schneiden. Lasertechnik reduziert gegenüber der Stanztechnik die Anzahl der Arbeitsgänge in der Laschenfertigung und erübrigt die Anfertigung von Stanzwerkzeugen. Neben technischen Vorteilen bietet die Lasertechnik somit auch wirtschaftlichen Nutzen.

Fertigungstechniken der Förderketten 39 Bild 2.30 Laserschneiden

2: Förderketten 40 Bild 231 Blocklaschen bearbeitung Fertigungsverfahren Fräsen und Bohren, Untergruppe der Hauptgruppe 3, Trennen. Spanende Fertigungsverfahren kommen bei Ketten Wulf in der La schenfertigung dann zur Anwendung, wenn Stanzen und Lasern tech nisch oder infolge spezieller Qualitätsanforderungen nicht möglich sind. Technischer Grund für eine spanende Bearbeitung ist meist die Dicke des Werkstücks, da mit Stanzen und Lasern nur eine begrenz te Materialstärke bearbeitet werden kann, die jeweils von Werkstoff- und Maschinenparametem abhängt. In Bild 2.31 ist eine Blocklasche zu sehen, deren Außenkonturen gefräst und die Teilungslöcher durch Bohren und Spindeln hergestellt werden. Ein Beispiel für die spanende Bearbeitung der Kettenlaschen infolge spezieller Qualitätsanforderung zeigt Bild 2.32. Zu sehen ist eine ge stanzte Lasche, deren Teilungslöcher durch Konturfräsen nachbearbei tet werden. Dieses Verfahren gewährleistet optimale Oberflächengüte und höchste Präzision für eine spätere hochfeste Verbindung mit den in die Teilungslöcher einzupressenden Buchsen und Bolzen. Bei För derketten sind diese Eigenschaften dann besonders wichtig, wenn An wendungsfälle hohe dynamische Beanspruchungen der Ketten hervor rufen und damit maximale Anforderungen an die Pressverbindungen der Laschen mit den Buchsen und Bolzen stellen.

Fertigungstechniken der Förderketten 41 Bild 2.32 Konturfräsen der Teilungslöcher Fertigungsverfahren Biegen, Untergruppe der Hauptgruppe 2, Umformen. Diese Umformtechnik ermöglicht bei entsprechender Stückzahl eine rationelle Fertigung von Mitnehmerlaschen. Auf speziell für diesen Arbeitsgang konzipierten Einrichtungen werden die Biegezonen vor der Umformung induktiv erwärmt, um Biegerisse zu verhindern und somit die spätere Funktionssicherheit der Mitnehmerlaschen sicher zustellen. Angebogene Befestigungswinkel haben sich als technisch gleichwertige und kostengünstige Alternative zu angeschweißten Be festigungswinkeln erwiesen. Bild 2.33 Biegen der induktiv erwärmten Mitnehmerlasche

2: Fcrderketten

xcifahion Vergüten, Untergruppe der

. e t ep* 6. Stoffolgonschaften ändern.

ein Verfahren der Wärmebehandlung nach DIN 17022 Teil

Seim Vergütungsprozess wird das Material erwärmt, abgekühlt

— ~i£z_issen. Mit dieser thermischen Behandlung kann die mecha-

-Tzr.z Fesrigkeit der Werkstoffe erhöht und ein besonders günstiges

zwischen Zähigkeit und Festigkeit hergestellt werden. Die-

— iri_r_jffeigenschaften sind für Förderketten dann von besonderer

g- wenn ihre Bauteile in Anwendungen stark dynamisch uncV

artig belastet werden. Durch Vergüten lassen sich Bolzen,

Rollen und Laschen individuell spezifischen Belastungen an-

' - —- 3 .'es setzt die Auswahl eines geeigneten Vergütungswerkstof-

' .'s./.. Zur Anwendung kommen überwiegend Vergütungsstähle

t" Kohlenstoffgehalt ab ca. 0,3 %. Auch m artens irische, nicht-

< 's Stähle können vergütet werden. Für alle Materialien sind die

< ././Spezifischen Vergütungsvorschriften zu beachten.

'-"/.//erfahren Induktivhärten, Untergruppe der ***> yuppe 6, Stoffeigenschaften ändern. './-ion^härten ist ein Verfahren der Wärmebehandlung zur :/ 'z.thärtung nach DIN 17022 Teil 5 [19]. Beim Härteprozess ' tn induktiv die Bauteilrandschicht auf Austenitisierungs-

'< ■ ' kühlt anschließend z.B. mit einer Abschreckbrause ab. z • /. - bei denen Erwärmen und Abkühlen das Gefüge umwan- • ■/'>/.} in werkstoffspezifischen Zeit-Temperatur-Austenitisier / / ■'- ZeilTemperatur-Unnvandlungs(ZTU)-Schaubildem dar

Fertigungstechniken der Förderketten 43 Bild 2.35 Induktive Rollenhärtung gestellt. Verwendet werden überwiegend Vergütungsstähle mit einem Kohlenstoffgehalt ab ca. 0,3 %. Auch martensitische, nichtrostende Stähle lassen sich induktiv härten, jedoch muss danach die prozess bedingt entstandene Anlauffarbe zur Erhaltung der Korrosionsbestän digkeit beseitigt werden. Die Induktivhärtung erfolgt auf speziell dafür konzipierten Härteanlagen, die jeweils auf das zu härtende Bauteil ab gestimmt sind. Wie bei der Einsatzhärtung werden Oberflächenhärte und die Härtetiefe SHD auf das Bauteil und dessen Verwendungszweck individuell abgestimmt. Wesentlicher Vorteil der Induktionshärtung ist die hohe erreichbare Härtetiefe und damit die Bildung eines großen Abnutzungsvorrates gegen Verschleiß sowie die Möglichkeit der ört lichen Begrenzung der Härtezone durch entsprechende Steuerung von Induktionsspule und Abschreckbrause. Fertigungsverfahren Montieren, Untergruppe der Hauptgruppe 4, Fügen.

44 2: Förderketten Bild:2.36 Robotermontage Für die Serienfertigung einzelner Baugruppen wie Innen- und Außen glieder haben wir Roboter-Montagezentren konzipiert, die eine vollau tomatische und damit kostengünstige Montage realisieren.

Erstschmierung und Konservierung der Förderketten 45 Bild 2.37 Gelenkbolzen- Erstschmierung für die Reibstelle Bolzen / Buchse 2.5 Erstschmierung und Konservierung der Förderketten 2.5.1 Erstschmierung Nach DIN 8165 lautet der Hinweis für Standardförderketten zur Schmierung bzw. Konservierung: „geölt oder gefettet, nach Wahl des Herstellers, andere Ausführung nach Vereinbarung“. Keine Angaben hierzu gibt es in DIN ISO 1977. Wird nichts anderes vereinbart, er halten in der Ketten Wulf-Fertigung alle Gelenkteile der Standardför derketten bei der Baugruppenmontage der Innen-und Außenglieder eine Erstschmierung mit einem Standardschmierstoff. Dadurch ist gewährleistet, dass die Förderkettengelenke bereits mit Schmiermittel versorgt sind, sobald sie in Betrieb gehen. So kann einem möglichen Anfangsverschleiß bei einer verzögerten Wirkung der bauseitigen Be triebsschmierung vorgebeugt werden.

46 2: Förderketten Bild 238 Gelenkbuchsen- Erstschmiemng für die Reibstelle Buchse / Rolle Bild 239 Tauchkonservie- rung der Förder ketten 2.5.2 Konservierung In der Regel folgt bei Ketten Wulf als letzter Arbeitsgang nach End montage der Standardförderketten eine Tauchbad-Konservierung in einem Standardöl, um die Förderkette auf dem Transport zur Verwen dungsstelle kurzzeitig vor Korrosion zu schützen. Abweichungen hier von müssen gesondert vereinbart werden.

Instandhaltung der Förderketten 47 2.6 Instandhaltung der Förderketten Die Bauteile von Förderketten unterliegen in der Anwendung einer betriebsbedingten Abnutzung, die u.a. durch Reibung, Korrosion, Ma terialermüdung oder auch durch Umgebungsmedien hervorgerufen werden kann. Darum müssen Instandhaltungsmaßnahmen getroffen werden, mit denen die Betriebssicherheit und eine möglichst lange Funktionsfähigkeit der Förderkette sichergestellt werden kann. In DIN 31051 [20] sind die Grundmaßnahmen der Instandhaltung definiert, nämlich Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung. Der Betreiber der Förderanlage muss diese Vorgaben auch für das Ma schinenelement Förderkette anwenden. Umfang und Optimierungs möglichkeiten der Instandhaltungsmaßnahmen hängen auch von der Bauform der Förderkette ab, siehe dazu Kapitel 4, Weiterentwicklung. 2.6.1 Wartung der Förderketten DIN 31051 formuliert Wartung als „Maßnahmen zur Verzögerung des Abbaus des Abnutzungsvorrates“. Bei Förderketten kann u.a. die Oberflächenhärtung der Rollen und Gelenkteile als Abnutzungsvorrat bezeichnet werden, da bei Verschleiß (Verbrauch) der Oberflächenhär tung die Funktionssicherheit der Förderkette gefährdet ist. Maßgeb liche Faktoren für den Verbrauch dieser Oberflächenhärtung sind die Schwenkbewegungen der Gelenkbauteile, wenn die Förderkette über die Kettenräder läuft, und bei Förderketten mit Rollen zusätzlich deren Drehbewegungen auf den Laufbahnen. Diese Bewegungen erzeugen Reibung und damit Verschleiß an den Kontaktflächen, dargestellt in den Bilder 2.40 bis 2.45. Um den Verschleiß zu reduzieren und damit die Funktionsfähigkeit zu verlängern, ist als Wartungsmaßnahme eine Schmierung der Reibstel len erforderlich. Schmiermittel, -menge und -Intervalle sind den je weiligen Betriebsbedingungen anzupassen. Reinigungsarbeiten sind in DIN 31051 zwar nicht vorgeschrieben, sollten aber im Zuge der War tungsarbeiten mit durchgeführt werden, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten.

2: Fcrderketten Bild 2.40 Förderkette ohne Rotten: Gelenkreibstette bei einladendem Außenstted Bild 2.41 Förderkette ohne Rotten: Gdenkreibstellen hei einladendem Innenglied Einlaufendes Außenglied ES2ELHEITB Einlaufendes Innenglied

Instandhaltung der Förderketten 49 Bild 2.42 Förderkette mit Rollen: Gelcnkreibstelle bei einlaufendem Außenglied Bild 2.43 Förderkette mit Rollen: Gelenkreibstellen bei einlaufendem Innenglied

lilhl 2 45 ■ Mette Kulte n ife Rolfe. .■j- hjlzflb Zipfoi Fördertet Rt. RoKo^JZZ'A ____________ Hertztoht Rollo' La ________ Reibung: Rolle - Bo!zenzsp*en Hertzsche Pressung : Ro!;e - Laufbahn

Instandhaltung der Förderketten 51 Bild 2.46 Automatische Ölschmierung einer Förderkette im Praxiseinsatz 2.6.1.1 Ölschmierung Die Ölschmierung von Förderketten kommt in der Praxis am häufigs ten vor, da sie üblicherweise von automatischen Tropf- bzw. Sprühan lagen ausgeführt werden kann (Bild 2.46) und somit keine bzw. nur ge ringe Personalkosten anfallen. Durch Veränderung der Durchflussmen ge und/oder der Zeitintervalle lässt sich die Intensität des Schmierens steuern. Damit der Schmierstoff zu den Reibstellen gelangen kann, muss sein Zufluss allerdings richtig positioniert sein. Ein Nachteil dieser Betriebsschmierung ist, dass mit dem Aufbringen des Schmier stoffes auch Schmutzpartikel von außen in die Förderkettengelenke gelangen und dadurch den Verschleiß an den Reibstellen sogar noch beschleunigen können. Auch kann es passieren, dass Schmierstoff auf die Laufschiene tropft; dies kann besonders bei Förderketten mit Lauf rollen das Drehverhalten der Rolle auf der Laufbahn verschlechtern und diese zum Stillstand bringen: Eine Gleitbewegung zwischen Rolle und Laufbahn und damit ein unerwünschter Verschleiß in Form von Flächenbildung am Außendurchmesser der Rolle (Bild 2.47) und an der Laufbahn könnten die Folge sein. Ölschmierung verbraucht zudem häufig mehr Schmiermittel als nötig und verschmutzt die Förderan lage; dies beeinträchtigt möglicherweise den Förderprozess und das Fördergut.

52 2: Fördertet Bild 2.47 Flächenbildung am Außendurch messer der Rolle infolge stick-slip- Effekt beim Ablauf der Rolle auf einer mit Öl verschmutzten Laufbahn

Instandhaltung der Förderketten 53 Bild 2.48 Automatische Fettschmierung einer Förderkette im Praxiseinsatz [21] 2.6.1.2 Fettschmierung Bei der Fettschmierung gelangt das Schmiermittel über einen Schmier nippel im Gelenkkettenbolzen und durch Schmierbohrungen in den Gelenkteilen zu den Reibstellen. Auf diese Art werden die Reibstel len optimal mit Schmierstoff benetzt, was sich positiv auf das Ver schleißverhalten auswirkt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Schmierstoff bei der Nachschmierung Schmutzpartikel, die eventuell in die Gelenkstelle eingedrungen sind, nach außen transportiert und dadurch der Verschleiß noch einmal verringert wird. Die mit der Öl schmierung verbundenen Nachteile wie übermäßiger Schmiermittel verbrauch, Verschmutzung der Laufbahn, Verunreinigung der Förder anlage und des Fördergutes, kommen bei der Fettschmierung weniger vor. Allerdings fallen bei manueller Nachschmierung der einzelnen Gelenkstellen entsprechend Personalkosten an. Bei heutigem Stand der Technik stehen für diese Tätigkeit jedoch auch schon hochleistungsfä hige automatische Fettschmieranlagen (Bild 2.48) zur Verfügung.

54 2: Förderketten 2.6.2 Inspektion - Instandsetzung - Verbesserung Nach DIN 31051 haben Inspektionen die Aufgabe, den Istzustand fest zustellen und zu beurteilen sowie ggf. Maßnahmen zur Instandsetzung und Verbesserung festzulegen. Förderketten sind daher im Praxisbe trieb auf Verschleiß (Bild 2.49) und Funktionssicherheit zu kontrollie ren, wobei die Förderkettenbauform und die jeweiligen Betriebsbedin gungen, Umfang und Zeitintervall der Inspektionen bestimmen. Für diese Aufgaben bietet Ketten Wulf zum Beispiel Unterstützung durch Produktuntersuchungen und mit der Lieferung von Spezialwerkzeugen (Bild 2.50) für das bauseitige Öffnen und Schließen der Förderkette an. Bild 2.49 Verschleiß kontrolle Bild 2.50 Montagewerkzeug

Literatur 55 2.7 Literatur [1] Definition Kette, Duden online [2] Entwicklung der technischen Ketten, https/de.wikipedia.org/wiki/ Kette [3] DIN 8150,März 1984, Gallketten [4] DIN 19704-1 ,DIN 189704-2,November 2014, Stahlwasserbauten [5] Die Geschichte von Renold. http//www.renold.de [6] DIN 8164,August 1999, Buchsenketten [7] DIN ISO 606,Juni 2012, kurzgliedrige Präzisions-Rollen-und Buchsenketten, Befestigungslaschen und zugehörige Kettenräder [8] DIN 8165,Teil 1,2 und 3,März 1992, Förderketten mit Vollbolzen, Bauart FV und FVT [9] DIN ISO 1977,Dezember 2014, Buchsenförderketten, Anbauteile und Kettenräder [10] DIN 8166,März 1992, Rollen für Förderketten mit Vollbolzen Bauart FV und FVT [11] DIN 8167,Teil 1,2 und 3, März 1986, Förderketten mit Vollbolzen, ISO-Bauart M und MT, ersetzt im Dezember 2014 durch DIN ISO 1977 [12] DIN 8168,Teil 1,2 und 3, März 1986, Förderketten mit Hohl bolzen, ISO-Bauart MC, ersetzt im Dezember 2014 durch DIN ISO 1977 [13] DIN 8169,September 1999,Rollen für Förderketten mit Vollbol zen, ISO-Bauart M und MT, ersetzt im Dezember 2014 durch DIN ISO 1977 [14] DIN EN 10020,Juli 2000,Begriffsbestimmung für die Einteilung der Stähle [15] DIN EN ISO 9227,September 2012,Salzsprühnebelprüfung [16] DIN 8580,September 2003,Fertigungsverfahren,Begriffe,Einteilu ngen [17] DIN 17022,Teil 3,April 1989,Verfahren der Wärmebehandlung, Einsatzhärtung [18] DIN 17022,Teil 1,Oktober 1994,Verfahren der Wärmebehand lung, vergüten [19] DIN 17022,Teil 5,März 2000,Verfahren der Wärmebehandlung, Induktionshärtung [20] DIN 31051,September 2012,Grundlagen der Instandhaltung [21] Bild SKF

3 Kettenräder für Förderketten Inhalt 3.1 Funktion der Kettenräder im Förderkettengetriebe ........................ 58 3.2 Zahnform der Kettenräder.............................................................. 58 3.3 Bohrungsausführung der Kettenräder ............................................ 60 3.4 Standardbauformen der Kettenräder .............................................. 62 3.5 Sonderbauformen der Kettenräder ................................................. 64 3.6 Werkstofftechnik der Kettenräder .................................................. 66 3.7 Fertigungstechniken der Kettenräder ............................................. 67 3.8 Instandhaltung der Kettenräder ...................................................... 69 3.9 Literatur ......................................................................................... 70

SS 3: Kettenräder für Förderketten 3.1 Funktion der Kettenräder im Förderkettengetriebe Kettenräder übernehmen als Maschinenelemente in Förderkettenge trieben vielfältige Funktionen als Antriebs-, Umlenk- und Spannket tenräder. Antriebskettenräder habe dabei eine besondere Bedeutung, da sie die erforderliche Motor-Antriebsleistung durch den Kontakt der Zahnflanken mit den Kettengelenken als Zugkraft auf die Förderkette übertragen. Damit die Förderkette bestmöglich mit den Kettenrädern zusammenwirkt, ist es erforderlich, beide Maschinenelemente hin sichtlich der geometrischen Abmessungen, der Werkstoffauswahl und der Fertigungsprozesse den Anforderungen entsprechend aufeinander abzustimmen. Nur so können sie optimal und lange funktionieren. Aus diesem Grund hat Ketten Wulf von Anfang an Förderketten und Kettenräder selber produziert und aus diesen Erfahrungen Werks- und Qualitätsnormen entwickelt. In der im Dezember 2014 erschienenen DIN ISO 1977 werden unter Punkt 5 [1] Angaben zu Kettenrädern für Förderketten gemacht, die in hohem Maße mit der Ketten Wulf-Werks norm übereinstimmen. Da es sich nur um geringfügige Abweichungen handelt, die die Funktion im Zusammenwirken mit genormten Förder ketten nicht beeinflussen, produziert Ketten Wulf die Kettenräder wei ter nach den in der Praxis bewährten Werksnormen. 3.2 Zahnform der Kettenräder Die Gestaltung der Zahnform ist entscheidend, damit die Kettenräder optimal mit der Förderkette Zusammenwirken können. Dies gilt für die Kraftübertragung beim Einlauf der Förderkette in das Kettenrad ebenso wie für betriebsbedingte Anforderungen, etwa den Ausgleich der Kettenlängung aufgrund von Verschleiß und die Berücksichtigung eventueller Fremdkörper, die sich möglicherweise in den Zahnlücken festsetzen können. Die nachfolgenden Abbildungen sollen die Stan dardverzahnung und konstruktive Lösungsmöglichkeiten für Son derverzahnungen aufgrund besonderer Betriebsanforderungen veran schaulichen.

Zahnform der Kettenräder 59 Verzahnungsmerkmale: Zahn geometrie und Zahnlückenspiel beruhen auf langjährigen Erfah rungen sowie werkseigenen Be rechnungen und Versuchsdurch führungen. Bild 3.1 Standardverzah nung Verzahnungsmerkmale: Reduzie rung der Zahnflankenbelastung und/oder vorbeugende Maßnah me gegen mögliches Festsetzen eventueller Fremdkörper in den Zahnlücken. Bild 3.2 Sonderverzahnung mit vergrößertem Öflhungswinkel Verzahnungsmerkmale: wie bei vergrößertem Öflhungswinkel, zusätzlich können durch die seit lichen Schmutzkerben eventuelle Fremdkörper abgeleitet werden. Die Schmutzkerben reduzieren die Kontaktfläche mit dem Ket tengelenk. Bild 3.3 Sonderverzahnung mit vergrößertem öflhungswinkel und seitlichen Schmutzkerben Verzahnungsmerkmale: vorbeu gende Maßnahme gegen mög liches Festsetzen eventueller Fremdkörper in den Zahnlücken. Bild 3.4 Sonderverzahnung mit vergrößertem Zahnlückenspiel Verzahnungsmerkmale: Anwen dung bei besonderer Umgebungs verschmutzung. Mit dieser Ver zahnung ist kein Reversierbe trieb, also kein Betrieb in beide Richtungen, möglich. Bild 3.5 Sonderverzahnung mit Sägeverzah nung

SS 3: Kettenräder für Förderketten Bild 3.6 Drehmoment übertragung durch Passfeder nach DIN 6885 Bild 3.7 Drehmoment übertragung durch Keile mit Anzug nach DIN 6886 und DIN 6887 3.3 Bohrungsausfühmng der Kettenräder Die Bauform der Antriebswellen- und Achslagerungen einer Förder anlage gibt vor, wie die Bohrungen der Kettenräder ausgefilhrt werden müssen. Zur Übertragung von Drehmomenten werden bei Antriebsrä dern form- oder kraftschlüssige Verbindungen eingesetzt. Zur Umlen kung und/oder Kettenspannung werden überwiegend um laufende Ach sen mit einbaufertigen Stehlagereinheiten verwendet, die als Fest- und Loslager ausgeführt werden können. Die Verbindung von Achse und Kettenrad stellen dabei Passfeder und Nut her. Bei doppelsträngigen Förderketten kann zum Ausgleich einer eventuell möglichen unter schiedlichen Kettenlängung ein Umlenkrad mit Gleitlager zur Ausfüh rung kommen. Konstruktionsbeispiele zur Drehmomentübertragung sind in den Bildern 3.6 bis 3.10 dargestellt. Durch Einlegen einer Passfeder in eine entsprechende Nut der Antriebswelle wird der Form schluss mit dem Antriebsketten rad hergestellt. Das Drehmoment wird durch Flächenpressung zwi schen Passfeder und Bohrungs nut übertragen. Keile erzeugen durch einen An zug von 1: 100 beim Aufkeilen in die Wellen- und Bohrungsnut eine Presspassung zwischen Antriebs welle und Antriebskettenrad. Durch diesen Reibschluss wird das Drehmoment kraftschlüssig übertragen.

Bohrungsausführung der Kettenräder 61 Die Drehmomentübertragung er folgt formschlüssig zwischen der genormten Innenverzahnung in der Antriebskettenradbohrung und der entsprechenden Gegen verzahnung an der Antriebswelle. Bild 3.8 Drehmomentüber tragung durch Innenverzahnung nach DIN 5480 Bei Einbau eines Spannsatzes mit konischen Ringfedem in die Antriebskettenradbohrung wird durch Anziehen der Spannschrau ben eine kraftschlüssige Verbin dung zwischen Antriebswelle und Antriebskettenrad hergestellt. Bild 3.9 Drehmomentüber tragung durch Ringspannsatz Diese Bauform besteht aus einer konischen Spezialbuchse (Taper lockbuchse), die durch Spann schrauben in einer entsprechend konischen Bohrung mit dem Ket tenrad verschraubt wird und so eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Antriebswelle und An triebskettenrad herstellt. Bild 3.10 Drehmoment übertragung durch Taperlockbuchse

SS 3: Kettenräder für Förderketten Bild 3.11 Standardkettenrad: (1) Zahnkopf, (2) Zahnlücke, (3) Radscheibe, (4) Bohrung, (5) Nut, (6) Nabe, (7) Zahn 3.4 Standardbauformen der Kettenräder Kettenräder bestehen in der Ketten Wulf Standardbauform aus der Ket tenradscheibe mit Verzahnung und einer einseitigen Kettenradnabe mit Bohrung, wahlweise mit oder ohne Nut, siehe Bild 3.11. Varianten dazu sind Kettenräder mit symmetrischer oder asymmetrischer Na benanordnung oder Kettenradscheiben ohne Nabe. Abhängig von der Kettenradgröße und/oder der Kettenradbauform wird zudem nach der Fertigungstechnik in Herstellung aus dem Vollen oder in geschweißter Ausführung mit auf- oder eingeschweißter Nabe unterschieden. Sche matisch sind diese Bauformen in Bild 3.12 dargestellt.

Standardbauformen der Kettenräder 63 Kettenräder-Bauformen Bild 3.12 Bauformen und Fertigungstechnik der Kettenräder Eüüj Z Kettenrad mit einseitiger Nabe Kettenrad mit symmetrischer Nabe Kettenrad mit Kottonradschoibo asymmetrischer Nabe Kettenrad mit ein seitiger Nabe Kettenrad mit symmetrischer Nabe Kettenrad mit asymmetrischer Nabe i □ Kettenrad mit einseitiger Nabe Kettenrad mit symmetrischer Nabe Kettenrad mit asymmetrischer Nabe

SS 3: Kettenräder für Förderketten Bild 3.13 Kettenrad in geteilter Ausführung. Bild 3.14 Kettenrad mit angeschraubtem. dreiteiligem Zahnkranz 3.5 Sonderbauformen der Kettenräder Kettenräder unterliegen im Praxisbetrieb beim Einlaufen der Förder kette in das Kettenrad einem funktionsbedingten Verschleiß in der Kettenradverzahnung. Ist dadurch der Austausch der Kettenräder er forderlich, sind bei einteiliger Standardbauform häufig umfangreiche und kostenintensive Instandsetzungsmaßnahmen nötig. Kettenräder in Sonderbauformen haben deshalb besondere Bedeutung für die Bewer tung einer Förderanlage hinsichtlich ihrer Instandhaltung oder sie sind bereits für die Erstausrüstung eine vorteilhafte Alternative. So erfor dern Kettenräder in geteilter Ausführung, mit auswechselbarem Zahn kranzoderaustauschbaren Zahnschalen (siehe Bilder 3.13 bis 3.15) für den Austausch einen wesentlich geringeren Arbeitsaufwand. Bei der Erstausrüstung einer Anlage bieten Sonderbauformen wie Zweifach- Kettenräder und einbaufertige Komponenten, bestehend aus Wellen bzw. Achsen mit montierten Kettenrädern (siehe Bilder 3.16 bis 3.18), einen besonderen Nutzen hinsichtlich Qualität und Kosteneinsparung. Zu den Sonderbauformen zählen auch Kettenräder mit Longlife-Ver- zahnung und Geräuschdämpfungssystemen, die in Kapitel 4.4.7 und 4.4.8 näher beschrieben werden. Die Schraubverbindung der bei den Kettenradhälften ermöglicht ein Auswechseln der Kettenräder ohne seitliches Abziehen von den Wellen bzw. Achsen. Nur der an die Flanschnabe an geschraubte, segmentierte Zahn kranz ist bei Instandsetzungsar beiten auszuwechseln. Sind die anlagenbezogenen Voraussetzun gen gegeben, kann der Austausch bei eingebauter Förderkette erfol gen.

Sonderbauformen der Kettenräder 65 Bild 3.15 Kettenrad mit angeschraubten Zahnschalen Bild 3.16 Zweifach- Kettenrad Bild 3.18 Komplexe Antriebswellen komponente Diese Bauform ist besonders vorteilhaft bei großen Ketten teilungen, die konstruktiv eine Zahnschalenbauweise ermögli chen. Die Instandsetzung erfolgt durch Austausch der einzelnen Zahnschalen und kann unter ge gebenen Voraussetzungen bei eingebauter Förderkette erfolgen. Bei Förderketten mit besonders großer lichter Weite werden häu fig zwei einzelne Kettenräder paarweise auf den Wellen bzw. Achsen eingebaut. Eine Alter native dazu ist die Bauform als Zweifach-Kettenrad, bei der zwei Radscheiben auf eine gemeinsa me Nabe aufgeschweißt werden. Die Verzahnung erfolgt in einer Aufspannung, sodass die Paralle lität der Verzahnungsgeometrie gewährleistet ist. Die Wellen bzw. Achsen werden nach einbaubezogenen Vorgaben hergestellt. Als Kettenräder kön nen Standard- und Sonderbau formen verwendet werden. Alle Bauteile werden aufeinander abgestimmt und dann zur Wel len- bzw. Achsenkomponente montiert. Dies gewährleistet ein optimales Ergebnis hinsichtlich Präzision, Maßgenauigkeit und Symmetrie der Kettenradanord nung. Antriebswellenkomponente mit auswechselbaren Zahnkränzen für die Förderketten und den Rol lenkettenantrieb. 3.6 Werkstofftechnik der Kettenräder Die Wahl der Werkstofftechnik ist Bild 3.17 Komponente Welle/Achse mit montierten Kettenrädern

SS 3: Kettenräder für Förderketten neben der Verzahnungskontur der wichtigste Faktor für eine lange Funktionsdauer der Kettenräder. Kapi tel 7 der Berechnungsgrundlagen verdeutlicht dies. Für genormte För derketten werden für die Herstellung der Kettenräder Qualitätsstähle und unlegierte Vergütungsstähle verwendet. Bei Anwendungen mit besonderen Belastungsanforderungen kommen überwiegend legier te Vergütungsstähle zum Einsatz. Beschichtungen zur Oberflächen veredelung oder rostbeständige Stähle sind Alternativen bei erforderli chem Korrosionsschutz, siehe Kapitel 2.3. Zusätzlich besteht bei allen vergütbaren Stählen die Möglichkeit, die Verzahnungskontur induktiv zu härten, um damit den betriebsbedingten Verschleiß zu reduzieren und die Funktionsdauer zu erhöhen. Welche Werkstofftechnik für die jeweilige Anwendung die beste Lösung ist, hängt von den spezifischen Betriebsbedingungen ab.

Fertigungstechniken der Kettenräder 67 Bild 3.19 CNC-Kettenrad- verzahnung 3.7 Fertigungstechniken der Kettenräder Je nach Kettenradgröße und/oder Kettenradbauform werden die Ket tenräder aus dem Vollen oder in geschweißter Ausführung mit auf- oder eingeschweißten Naben hergestellt. Um die Radkörper zu produ zieren, nutzt man die bereits unter 2.4 für Förderketten beschriebenen Fertigungstechniken Schweißen und Drehen. In diesem Kapitel geht es um den besonders wichtigen Arbeitsprozess bei der Fertigung der Kettenräder, die Herstellung der Kettenradverzahnung. Auf CNC-Ma- schinen wird die zuvor programmierte Zahnform präzise in die Ketten radscheibe gefräst (Bild 3.19). Diese Fertigungstechnik stellt eine op timale Oberflächengüte und passgenaue Verzahnung sicher und schafft so die Voraussetzungen für eine möglichst lange Funktionsdauer. Die Zahnkontur wird in der Fertigungsendkontrolle nochmals mit einem 3D-Messarm auf Maßgenauigkeit überprüft (Bild 3.20).

68 3: Kettenräder für Förderketten Bild 3.20 Kontrolle der Verzahnungsgeo metrie mit 3D Messarm Die unter 3.8 beschriebenen Instandhaltungsmaßnahmen verdeutli chen, dass der betriebsbedingte Verschleiß an den Zahnflanken ein aus schlaggebender Faktor für die Funktionsfahigkeit des Kettenrades und damit für die Gesamtheit des Förderkettengetriebes, bestehend aus Förderkette und Kettenrädern, ist. Dies bestätigen auch die jahrzehn telangen Praxiserfahrungen. Anzustreben sind daher Kettenradausfüh rungen mit möglichst verschleißfesten Zahnflanken. Erreicht wird dies mit zusätzlich induktiv gehärteter Zahnkontur. Bild 3.21 zeigt die In duktivhärtung einer Kettenradverzahnung. Dieses Fertigungsverfahren bietet ein maximales und kostengünstiges Optimierungspotential, um die Funktionsdauer zu verlängern. 3.8 Instandhaltung der Kettenräder Die Grundsätze der Instandhaltung nach DIN 31051 [2], beschrieben in Kapitel 2.6 für das Maschinenelement Förderkette, sind auch auf das Maschinenelement Kettenrad anzuwenden. Dabei sind besonders die Antriebskettenräder zu beachten, da sie über den Zahnflanken kontakt mit dem Kettengelenk die Kettenzugkraft übertragen müssen Bild 3.21 Induktionshärtung derKettenrad- xerzahnung

Instandhaltung der Kettenräder 69 Bild 3.22 Verschleißkon trolle mit einer Zahnform schablone und dadurch besonders stark beansprucht sind. Um den Verschleiß zu verringern, ist eine den Betriebsbedingungen angepasste Tropf schmierung der Zahnflanken zu empfehlen, wenn dies anlagen- und prozessbezogen möglich ist. Fortschreitender Zahnflankenverschleiß kann Funktionsstörungen beim Ablauf der Kette über die Kettenräder durch Festhaken in der Verzahnung und damit auch eine Überlastung der Förderkette verursachen. Vorbeugend sollte daher regelmäßig der Zahnflankenverschleiß kontrolliert werden, z.B. mit Hilfe von Zahn formschablonen, siehe Bild 3.22, die passend zu unseren Kettenrädern geliefert werden können.

70 3: Kettenräder für Förderketten 3.9 Literatur [ 1 ] DIN ISO 1977,Dezember 2014, Buchsenforderketten, Anbauteile und Kettenräder [2] DIN 31051,September 2012,Grundlagen der Instandhaltung

4 Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder Inhalt 4.1 Innovationsprozess und Zielsetzung .............................................. 72 4.2 Entwicklung .................................................................................. 74 4.3 VersuchsdurchfUhrung .................................................................. 75 4.4 Produktlösungen ............................................................................ 78 4.4.1 Produktbausteine Fertigungs-, Werkstoff- und Beschichtungstechnik ............................................................ 78 4.4.2 Produktbaustein Leichtbauweise ......................................... 78 4.4.3 Produktbaustein Dichtsysteme ............................................ 80 4.4.4 Produktbaustein Schmierlostechnik .................................... 81 4.4.5 Produktbaustein außenliegende Rollen................................ 83 4.4.6 Hybridbauweise................................................................... 85 4.4.7 Kettenräder mit Longlife-Verzahnung ................................ 86 4.4.8 Kettenräder mit Geräuschdämpfung .................................... 88 4.4.9 Polygonkompensation ........................................................ 90 4.5 Markteinführung ............................................................................... 91

72 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder 4.1 Innovationsprozess und Zielsetzung Die rasante Weiterentwicklung der fördertechnischen Anlagen in den vielfältigen Industrieanwendungen stellt ständig neue Anforderungen an Förderketten und Kettenräder, die mit Standardtechniken häufig nicht umsetzbar sind. Ökologische Gesichtspunkte wie Energieeffizi enz, Geräuschemissionen, Nachhaltigkeit und Umweltschutz bestim men die Produkttechnologie ebenso wie wirtschaftliche Überlegungen hinsichtlich notwendiger Antriebsleistung, Aufwand für die Instand haltung oder Höhe der Betriebskosten. Forschung und Entwicklung sind daher integraler Bestandteil der Ketten Wulf- Untemehmensphi- losophie. Qualität und Funktionsdauer der Produkte gilt es kontinuierlich zu erhöhen, die Fertigungstechnik zu optimieren und deren Effizienz zu steigern; innovative Produkte sollen Maßstäbe setzen. Neben der kontinuierlichen Grundlagenforschung setzen wir weitere Entwick lungsziele in den Bereichen der Fertigungs-, Werkstoff- und Beschich tungstechnik sowie in der Produktentwicklung. Zum gesamten Ent wicklungsprozess sind systematische Innovationsabläufe eingeführt, in denen die erforderlichen Maßnahmen in einzelnen Entwicklungs phasen festgelegt sind. Schematisch ist dies zur Produktentwicklung in Bild 4.1 dargestellt.

Innovationsprozess und Zielsetzung 73 Bild 4.1 Innovations prozess der Produktent wicklung Produktlösungon Innovationsprozess der Produktentwicklung Idee Zielsetzung Anfordorungsproril Lastenholt Pflichtenheft Lösungsentwicklung Berechnung - FEM - Konstruktion Prototyp Versuchsprogramm Versuchsdurchführung Versuchsauswortung Versuchsergebnisse ------------------------- Markteinführung

74 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder Bild 4.2 FEM-Spannungs- analyse einer Förderkette 4.2 Entwicklung Nachdem in Phase 1 die Idee mit Zielsetzung und Anforderungspro fil im Lastenheft definiert wurde, erstellen wir in Phase 2 das Pflich tenheft mit allen erforderlichen Maßnahmen, um Lösungen zu finden. Für diesen entscheidenden Schritt nutzen wir unsere jahrzehntelangen Erfahrungen der praktischen Anwendung unserer Produkte und die Erkenntnisse aus laufenden oder bereits abgeschlossenen Forschungs und Entwicklungsprojekten. Hinzu kommen Erkenntnisse aus einer intensiven Zusammenarbeit mit Universitäten, Fachhochschulen und Instituten. Dabei konzentrieren wir uns besonders auf grundlagen orientierte Forschungsprojekte, FEM-Analysen und auf individuelle Kunden-und Marktanforderungen. Bachelor-, Master-, Diplom- und Studienarbeiten in Verbindung mit Praktika zu von uns formulierten Aufgabenstellungen sind ein weiterer Baustein dieser Zusammenar beit. Auf dieser Basis können wir für viele Aufgabenstellungen inno vative Lösungen entwickeln oder für die Realisierung neuer Anforde rungen nutzen und damit den Entwicklungsprozess insgesamt deutlich verkürzen. Nach Berechnung und eventuell zusätzlicher FEM-Analyse folgen Konstruktion und Herstellung des Prototypen.

Versuchsdurchführung 75 Bild 4.3 Kettenprüfstand 4.3 Versuchsdurchführung Zentraler Praxisbestandteil im Entwicklungsprozess ist der Prototy pentest. Dazu werden in Entwicklungsphase 3 das Programm sowie Art und Umfang der Versuche festgelegt. Die Abläufe werden proto kolliert, ausgewertet und dokumentiert. Auf Prüfständen, die wir spe ziell filr den jeweiligen Versuchszweck konzipiert haben, werden Pro totypen bei Raumtemperatur und im Heißbereich sowie mit und ohne Beaufschlagung fester und flüssiger Umgebungsmedien getestet, wie zum Beispiel: Gebrauchsdauerprüfung von Werkstoffen, Oberflächenhärtung, Beschichtungen, Gelenk- und Rollenlagerungen sowie Sonderbauteilen auf Kettenprüfständen.

76 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder Dauerfestigkeitsprüfung einzelner Bauteile, Baugruppen und kompletter Ketten auf dem Hochfrequenzpulsator. Bild 4.4 Dauerfestigkeits prüfung einer Förderkette Bild 4.5 Dauerfestigkeits prüfung eines Kettengelenkes

Versuchsdurchführung 77 Bild 4.6 Zerreißmaschine 3.000 kN Zerreißkraft, 3.500mm Spannweg Bruchfestigkeitsprüfung von Förderketten auf Zerreißmaschinen mit Zugkräften bis zu 3.000 kN Zerreißkraft.

78 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder 4.4 Produktlösungen Entsprechen die Versuchsergebnisse in Phase 3 der ursprünglich de finierten Idee und Zielsetzung, kann in Phase 4 die Umsetzung in ein konkretes Produkt erfolgen. Da Förderketten und Kettenräder in der Fördertechnik sehr viele unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten haben, gibt es auch eine Vielzahl individueller Einzellösungen. Stell vertretend stellen wir hier einige Beispiele zu innovativen Produkt bausteinen der Weiterentwicklungen vor, die sich in der Praxis bereits erfolgreich bewährt haben. Je nach Anforderungsprofil eines aktuellen Anwendungsfalles können einzelne oder mehrere dieser Bausteine in eine individuelle Produktlösung integriert werden. 4.4.1 Produktbausteine Fertigungs-,Werkstoff- und Beschichtungstechnik Die Auswahl der Fertigungsverfahren und der Werkstoffe, das Ver fahren der Wärmebehandlung und die Oberflächenveredelung durch Beschichtungen haben direkten Einfluss auf Qualität, Funktion und Ei genschaften des Produktes. Für Förderketten wurde dies in den Kapi teln 2.3 und 2.4., für Kettenräder in den Kapiteln 3.6 und 3.7 detailliert erläutert. Die dort beschriebenen Möglichkeiten können als Bausteine der Weiterentwicklung in kundenindividuelle Produkte integriert wer den. 4.4.2 Produktbaustein Leichtbauweise Im Förderbetrieb verursacht das Kettengewicht Reibungswiderstände. Eine Reduzierung des Kettengewichtes mindert daher auch die not wendige Antriebsleistung. Ohne die zulässige Kettenzugkraft: zu be einträchtigen, kann dies durch Materialersparnis an den Kettenbautei len, wie z.B. das Einbringen von Löchern in den Laschen oder deren Produktion mit eingeschnürter Außenkontur und/oder mit Eindrehen seitlicher Ausnehmungen in den Rollen erreicht werden. Wie viel Gewicht eingespart werden kann, hängt von den Bauteilabmessungen und der Förderkettenbauform ab. Darüber hinaus wird die Förderkette noch leichter, wenn hochfeste Sonderwerkstoffe oder vergütete Werk stoffe verwendet werden, mit denen es möglich ist, die Abmessungen der Bauteile zu verringern.

Produktlösungen 79 Produktvorteile der Förderketten in Leichtbauweise: □ Gewichtserspamis □ Maximale Kettenzugkraft bei minimalem Kettengewicht □ Reduzierte Antriebsleistung □ Reduzierter Energieverbrauch o Reduzierte Betriebskosten □ Nachhaltigkeit a Ökologisch Bild 4.7 Förderkette in Standardbauweise

80 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder Bild 4.8 Förderkette in Leichtbauweise: Laschen mit Erleichterungsloch (1), Laschen mit eingeschnürter Außenkontur (2), Rollen mit Eindrehung (3)

Produktlösungen 81 Bild 4.9 Rollen-und Gelenkabdichtung mit einem Deckel (1). Dichtelement (2) und Fettfüllung (3) 4.4.3 Produktbaustein Dichtsysteme Bei Förderketten mit Fettschmierung bieten Dichtsysteme vielfältige Optimierungspotentiale. So lassen sich die Betriebskosten durch län gere Intervalle beim Nachschmieren senken, und Förderketten können in schwierigen Umgebungsbedingungen durch zusätzliche Abdich tung der Gelenkbauteile einsatzfähig sein. Konstruktive Bauweise dieser nachschmierbaren Dichtungssysteme ist eine Labyrinthdich tung aus Schutzdeckel(n) und Dichtelement(en), in der das Betriebs schmiermittel die Hohlräume ausfüllt und abdichtet. Dieses System der Dreifachdichtung verhindert weitestgehend das Eindringen von Umgebungsmedien, schützt das integrierte Dichtelement vor äußerer Beschädigung, nutz das Betriebsschmiermittel zusätzlich als Dicht element und schafft damit die Voraussetzungen für eine lange Funk tionsdauer der Förderketten. Bild 4.9 und 4.10 zeigen Varianten der nachschmierbaren Dichtsysteme. Produktvorteile der Förderketten mit Dichtsystemen: n Wartungsarme Förderkettentechnik ■ Anwendung in schwierigen Umgebungsbedingungen ■ Verlängerte Schmiermittelgebrauchsdauer □ Verlängerte Nachschmierintervalle ■ Reduzierter Schmiermittel verbrauch □ Reduzierter Gelenkverschleiß □ Verlängerte Funktionsdauer □ Reduzierte Umgebungsverschmutzung durch Schmiermittel ■ Verbesserte anlagenbezogene Prozesssicherheit ■ Reduzierte Betriebskosten □ Nachhaltigkeit ■ Ökologisch

82 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder Bild 4.10 Rolle mit einem Deckel (1), Dichtelement (2) und Fettfüllung (6). Gelenkabdichtung mit zwei Deckeln (3) und (4), Dichtelement (5) und Fettfüllung (6) 4.4.4 Produktbaustein Schmierlostechnik Bei Standardförderketten nach Norm liegt an den Reibstellen der Ket tengelenke eine Gleitlagerpaarung Stahl auf Stahl vor, die im Ketten betrieb in der Regel eine Schmierung erfordert wie in Kapitel 2.6.1 beschrieben. Um diese Betriebsschmierung zu ersparen, entwickelt Ketten Wulf schon seit Jahrzehnten aus wirtschaftlichen und ökolo gischen Gründen schmierlose Kettentechnologien, bei denen in die Kettengelenke spezielle Lagerelemente eingebaut sind. Dazu zählen selbstschmierende Gleitlager und Wälzlager mit Dauerschmierung. Überwiegend werden aus Platzgründen in der Gelenkstelle Ketten- buchse/Kettenbolzen Gleitlager verwendet, in den Kettenrollen so wohl Gleit- als auch Wälzlager. Vorteil dieser Lagerelemente ist auch, dass sie die Reibungswiderstände in den Kettengelenken verringern und damit die erforderliche Antriebsleistung reduzieren. Grundsätz lich ist jedoch für eine schmierlose Kettenausfilhrung immer deren technische Machbarkeit zu überprüfen, bezogen auf die individuellen Betriebsbedingungen des jeweiligen Einsatzes. Diese Prüfung beinhal tet auch die Auswahl der Gleitlagerbauform und des Gleitlagerwerk stoffes und bei Wälzlagern deren Bauform als Kugel-, Rollen- oder Nadellager mit Dauerschmierung. Zu berücksichtigen sind weiterhin eventuelle zusätzliche Maßnahmen zum Korrosionsschutz durch Be schichtungen oder die Verwendung von nichtrostenden Stählen als Kompensation der Korrosionsschutzwirkung durch das Schmiermittel, das bei Förderketten ohne Betriebsschmierung entfällt. Der Produkt baustein Dichtsysteme ist ein weiteres Hilfsmittel, Schmierlostechnik in schwierigen Umgebungsbedingungen umzusetzen, wobei hier der Einsatz von Hochleistungsdichtelementen erforderlich ist. Konstrukti onsbeispiele zur Schmierlostechnik sind in den Bildern 4.11 und 4.12, mit zusätzlicher Abdichtung in den Bildern 4.13 und 4.14 dargestellt. Produktvorteile der Förderketten mit Schmierlostechnik: □ Kein Wartungsaufwand für Schmierung ■ Keine Umgebungs Verschmutzung durch Schmiermittel n Verbesserte anlagenbezogene Prozesssicherheit ■ Reduzierte Antriebsleistung entsprechend der verwendeten La gerelemente

Produktlösungen 83 Bild 4.11 Rolle und Gelenkstelle Buchse / Bolzen mit selbstschmie rendem Gleitlager (1) Bild 4.12 Rolle mit dauerge schmierten Kugel lagern (1), Gelenkstelle Buchse / Bolzen mit selbstschmie rendem Gleitlager (2) n Reduzierter Energieverbrauch ■ Reduzierte Betriebskosten o Nachhaltigkeit n Ökologisch

84 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder Bild 4.13 Rolle und Gelenkstelle Buchse / Bolzen mit selbstschmie rendem Gleitlager (1). Rolle und Gelenkstelle mit zusätzlichen Dichtsystemen (2) Bild 4.14 Rolle mit dauerge schmierter Nadelhülse (1), Gelenkstelle Buchse / Bolzen mit selbstschmie rendem Gleitlager (2). Rolle und Gelenkstelle mit zusätzlichen Dichtsystemen (3) 4.4.5 Produktbaustein außenliegende Rollen Bei Förderketten sind die Rollen überwiegend innenliegend angeord net. In dieser Bauweise unterliegen die Rollen zwei Belastungsarten: der Gewichtskraft, resultierend aus anteiligem Fördergut- und Ketten gewicht beim Abtragen der Förderkette auf den Laufbahnen, und ei nem von der Zahnform abhängigen Anteil der Gesamtkettenzugkraft beim Einlaufen der Förderkette in das Antriebskettenrad. Die Lauf rolle bewegt sich auf der Laufbahn rotierend, beim Einlauf in das An triebskettenrad statisch bzw. schwenkend. Je nach Anwendung hat das Belastungs- und Bewegungskollektiv der Rollen entscheidenden Ein fluss auf ihre Bauform. Bei Standardförderketten ist dies üblicherweise eine Stahlrolle mit Oberflächenhärtung, die eine Betriebsschmierung erfordert. Bei Schmierlostechnik und / oder um die Reibungswider stände zu verringern, können die Rollen mit Gleit- oder Wälzlagern ausgeführt werden. Diese Optimierungsmöglichkeit scheidet bei För derketten mit innenliegenden Rollen häufig aus, da konstruktiv nicht genügend Platz für die Lagerelemente zur Verfügung steht und / oder die Rollenbelastung beim Einlauf in das Antriebsketterad für das La gerelement zu hoch ist. Eine Lösung bieten außenliegende Rollen,

4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder da sie nur noch mit der anteiligen Gewichtskraft aus Fördergut- und Kettengewicht belastet werden und mehr Platz für die konstruktive Ausführung der Rolle mit Gleit-oder Wälzlagern und eventuell zu sätzlichen Dichtsystemen vorhanden ist. Ein weiterer, entscheidender Vorteil außenliegender Rollen sind die verbesserten Instandhaltungs möglichkeiten der Förderkette. In vielen Praxisanwendungen ist die Betriebsdauer der Förderkette von den Rollen abhängig. Funktionie ren sie nicht mehr, muss bei der innenliegenden Bauart in der Regel die gesamte Förderkette ausgetauscht werden. Bei der außenliegenden Variante besteht dagegen die Möglichkeit, nur die Rollen zu ersetzen und die noch funktionstüchtige Grundkette weiter zu verwenden. Ein Rollenaustausch ist bei entsprechender Konstruktion auch im einge bauten Zustand der Förderkette vor Ort in der Förderanlage machbar: Die Instandhaltungskosten sinken dadurch erheblich. Je nach Anwen dung können Rollen einseitig oder beidseitig außenliegend angeordnet werden. Beispiele zeigen die Bilder 4.15 und 4.16. Produktvorteile der Förderketten mit außenliegenden Rollen: ■ Erweitertes Anwendungsspektrum der Förderketten ■ Verbesserte Möglichkeit, wartungsarme- oder schmierlose För derkettentechnik mit den damit verbundenen Produktvorteilen zu realisieren ■ Verbesserte anlagenbezogene Prozesssicherheit ■ Möglichkeit, Rollen partiell auszutauschen ■ Reduzierung der Instandhaltungskosten ■ Reduzierte Betriebskosten ■ Nachhaltig ■ Ökologisch

Produktlösungen 85 Bild 4.15 Rollen eineseitig außenliegend, Rollenlagerung mit Kugellagern Bild 4.16 Rollen beidseitig außenliegend, Rollenlagerung mit Rollenlagern 4.4.6 Hybridbauweise In Hybridbauweise entwickeln wir Förderketten, bei denen z.B. die Verwendung der Werkstoffkombination Stahl für die Gelenkteile und Kunststoff für die Kettenlaschen ein Innovationsschwerpunkt ist; gleichzeitig setzen wir dabei auf die Schmierlostechnik. Diese Bauwei se ist z.B. für die Automobilindustrie interessant. Das Fördergut bzw. der Fördergutträger liegt hierbei direkt auf den Kettenlaschen auf, die damit nicht nur die Kettenzugkraft übertragen, sondern auch das För dergut tragen. Dies ist insbesondere beim Quertransport der Karossen zur Verbindung der einzelnen Fertigungslinien der Fall. Üblicherweise werden dazu Förderketten mit Traglaschen (Rollentragketten) in Stan dardausführung mit Laschen aus Stahl, wie in Bild 2.10 dargestellt, verwendet. Je nach Anlage kann es bei diesem Transportsystem zu Re lativbewegungen zwischen Fördergutträger und Kettenlaschen kom men, wodurch der Fördergutträger und die Kettenlaschen verschleißen können. Um dies weitestgehend zu vermeiden, haben wir die in Bild 4.17 dargestellte Förderkette in Hybridbauweise mit Traglaschen aus Kunststoff entwickelt. Die Praxiserfahrungen zeigen, dass durch die se Kettenbauweise erheblich weniger Abnutzung am Fördergutträger und an der Traglaschenoberseite eintritt. Zusätzlich sind in den Ge

86 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder Bild 4.17 Förderkette in Hybridbauweise lenkteilen wälzgelagerte Bauteile integriert, die den Reibungswider stand maximal reduzieren und so eine effiziente Antriebsleistung bei schmierlosem Kettenbetrieb gewährleisten. Hybridbauweise ist daher eine innovative Förderkettentechnik, die bei vergleichbarem Anforde- rungsprofil auch in anderen Branchen eine Lösung sein kann. Produktvorteile der Förderketten in Hybridbauweise: ■ Optimierte Betriebseigenschaften n Kein Wartungsaufwand für Schmierung □ Keine Umgebungsverschmutzung durch Schmiermittel ■ Reduzierte Antriebsleistung □ Reduzierter Energieverbrauch n Reduzierte Betriebskosten n Nachhaltigkeit u Ökologisch 4.4.7 Kettenräder mit Longlife-Verzahnung Bei der Longlife-Verzahnung werden eine stets ungerade Zähnezahl und der Teilkreisdurchmesser ftlr die Kettenteilung so aufeinander abgestimmt, dass bei jeder Kettenradumdrehung nur jeder zweite Zahn zum Eingriff kommt. Die ungerade Zähnezahl bewirkt bei jeder Umdrehung den Wechsel zwischen belasteten und unbelasteten Zäh nen. Dieser Ablauf wiederholt sich periodisch und fuhrt so zu einer theoretisch doppelt so langen Funktionsdauer des Kettenrades. Die Einsatzmöglichkeit dieser Sonderverzahnung hängt von den Abmes sungen der Förderkette und den spezifischen Anlagenparametem der jeweiligen Anwendung ab. Besonders Förderketten mit großer Teilung bieten gute Voraussetzungen für die Anwendung dieser innovativen VerzahnungsVariante. Bild 4.18 zeigt schematisch den Ablauf einer Förderkette über ein Kettenrad mit Longlife-Verzahnung mit 19 Zäh- nen= 2x9,5 Teilungswinkeln für die Kettenteilung p. Dargestellt ist der Zahnkontakt mit den einlaufenden Kettengelenken in Drehrichtung

Produktlösungen 87 Bild 4.18 Schematische Darstellung der Longlife- Verzahnung rechts für zwei Kettenradumdrehungen mit wechselndem Eingriff der rot und blau gekennzeichneten Zähne. Produktvorteile der Kettenräder mit Long-Life-Verzahnung: □ Nur jeder zweite Zahn kommt periodisch wechselnd zum Eingriff □ Erheblich verlängerte Funktionsdauer □ Große Zähnezahl bei geringen Bauabmessungen □ Reduzierte Betriebskosten ° Nachhaltigkeit □ Ökologisch

88 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder Bild 4.19 Geräuschdämp fung mit runden Dämpfungsele menten 4.4.8 Kettenräder mit Geräuschdämpfung Während des Betriebes der Förderanlage entsteht beim Einlauf der Förderkette in die Kettenräder durch den Einlaufstoß (siehe Kapitel 7.3.3) Geräusche, die in manchen Anwendungen störend und uner wünscht sind. Dies ist besonders dort der Fall, wo sich Personen in der Nähe der Förderanlage aufhalten oder dort ihren Arbeitsplatz haben, wiez.B. in Kaufhäusern bei den Rolltreppen und bei Förderanlagen in der Nähe von Wohngebieten. Es ist somit wichtig, störende Geräusche wenn möglich abzumildem. Um dieses Ziel zu erreichen, hat Ketten- Wulf verschiedene Geräuschdämpfungssysteme an Kettenrädern ent wickelt, mit denen sich die Dynamik beim Kontakt des Kettengelenkes mit der Zahnflanke reduzieren lässt. Dadurch sinkt der Geräuschpegel, der gegenüber anderen Umgebungsgeräuschen häufig gar nicht mehr wahrnehmbar ist. Bauformen dieser Geräuschdämpfungssysteme sind in den Bildern 4.19 bis 4.21 dargestellt. Die Auswahl der Bauart hängt von den Anforderungen des jeweiligen Einsatzes ab. Produktvorteile der Kettenräder mit Geräuschdämpfung: ■ Reduzierung der Einlaufgeräusche □ Reduzierung der Einlauf-Stoßbelastung n Reduzierung der prozessbezogenen Umweltbelastung 0 Nachhaltigkeit D Ökologisch

Produktlösungen 89 Bild 4.20 Geräuschdämp fung in runder Hybridbauweise Bild 4.21 Geräuschdämp fung in eckiger Hybridbauweise

90 4: Weiterentwicklung der Förderketten und Kettenräder Bild 4.22 Schematische Darstellung des Polygon-Kompen sationsgetriebes 4.4.9 Polygonkompensation Beim Ablauf der Förderkette über das Kettenrad legt sich die Kette in Form eines Polygons (Vieleck) um das Kettenrad. Rotiert dieses konstant, kommt es durch die Polygonwirkung zu Geschwindigkeits schwankungen, die u.a. auch zu Schwingungen in der Förderkette führen. In vielen Förderanlagen ist dieser Polygoneffekt unerwünscht, wie z.B. beim Personentransport auf Rolltreppen und Fahrsteigen. Anzustreben sind daher generell Förderkettengetriebe mit möglichst geringem Polygoneffekt. Ermöglicht die Anlagenkonstruktion eine große Zähnezahl und/oder kleine Kettenteilung, bleibt die Polygon wirkung gering. Häufig schränken jedoch Einbauverhältnisse, Förder kettenbauform und Anforderungen in der Anwendung den Konstruk tionsspielraum für diese Maßnahmen ein. Mit der patentierten Poly gonkompensation in Form eines speziellen Kompensationsgetriebes bietet Ketten Wulf eine zusätzliche Möglichkeit, die Polygonwirkung zu verringern. Der schematische Aufbau des Getriebes ist in Bild 4.22 zu sehen. Grundsätzlich ist die technische Realisierbarkeit eines sol chen Getriebes von den spezifischen Anforderungen des individuellen Einsatzes abhängig.

Markteinführung 91 4.5 Markteinführung Die Markteinführung in der Entwicklungsphase 5 schließt den Inno vationsprozess ab. Als Entwickler von hochwertigen Förderketten und Kettenrädern erarbeiten wir individuelle Produktlösungen, die spezi ell auf die Vorgaben und Anforderungen unserer Kunden ausgerichtet sind. Nur selten besteht die Möglichkeit, eine Neuentwicklung vorab in der Praxis zu testen. In der Realität des Tagesgeschäftes wird daher viel häufiger aus Zeitgründen eine konstruktiv erarbeitete Lösung und/ oder ein auf Prüfständen erprobter Prototyp ohne zusätzlichen Praxis test direkt in die Förderanlage eingebaut. Im Rahmen eines Leistungs portfolios, bestehend aus Beratung, Produktentwicklung, Produktion und After Sales Service, bietet Ketten Wulf an, eine Neuentwicklung im Praxisbetrieb mit Zustandsüberprüfungen zu begleiten. Diese kön nen an ausgebauten Musterteilen in unserem Werk oder, falls mög lich, vor Ort durchgeführt werden. Wesentlicher Bestandteil der Prüf berichte ist die Dokumentation des aktuellen Produktzustandes und eine Abschätzung der weiteren Funktionsdauer, die besonders für die Instandhaltungsplanung von Bedeutung ist (siehe dazu auch Kapitel 2.6.2). Generell sind Produktuntersuchungen geeignete Maßnahmen, Praxiserfahrungen zu sammeln und in neuen Projekten umzusetzen.

5 Änwendyngsbeispiele in verschiedenen Branchen Die vielfältigen Bauformen und Produkttechnologien der Förderketten und Kettenräder ermöglichen deren Einsatz als Maschinenelemente in sehr unterschiedlichen Fördereinrichtungen über viele Branchen hin weg. Die in diesem Kapitel vorgestellten Branchen und Produktbei spiele zeigen, wie sich besonders die konstruktive Bauform der För derkette jeweils der spezifischen Anwendung anpassen lässt. Inhalt 5.1 Personentransport ........................................................................ 94 5.1.1 Anwendungen in der Fahrtreppen Industrie ...................... 94 5.1.2 Anwendungen in Freizeitparks ......................................... 97 5.2 Schüttgutindustrie ....................................................................... 100 5.3 Automobilindustrie ..................................................................... 103 5.4 Stahlindustrie .............................................................................. 106 5.5 Dämmstoffindustrie .................................................................... 109 5.6 Wasseraufbereitung .................................................................... 112 5.7 Holzindustrie .............................................................................. 115 5.8 Papierindustrie ............................................................................ 118 5.9 Maschinen-und Anlagenbau ....................................................... 121

94 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.1 Förderkette in einer Fahrtreppe im Eingangsbe reich eines Museums 5.1 Personentransport 5.1.1 Anwendungen in der Fahrtreppenindustrie Förderketten in Fahrtreppen (Rolltreppen) und Fahrsteigen helfen uns an Orten mit viel Publikumsverkehr, wie z.B. in Kaufhäusern, Bahn höfen und Flughäfen, Höhen zu überwinden oder längere Wegstrecken zurückzulegen. Von der Standardausführung in Kaufhäusern bis zur Schwerlastversion in Verkehrsfahrtreppen von U-Bahnstationen wer den dazu Förderketten mit Betriebsschmierung, in wartungsarmer und in schmierloser Bauform benutzt. Alle Varianten müssen präzise Maß haltig sein und den besonders hohen Qualitäts- und Sicherheitsansprü chen im Personentransport entsprechen.

Personentransport 95 Bild 5.2 Förderkette mit innenliegenden Kugellager- Laufrollen und Stufenbolzen. Anwendung in Kaufhausfahr treppen. Bild 5.3 Förderkette mit Schonrollen und außenliegenden Kugellager- Laufrollen und Stufenbolzen. Anwendung in Verkehrsfahr treppen. Produktbeispiele:

96 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.4 Förderkette in Doppelstrangaus führung mit Ver bindungsachsen und Achszubehör. mit Schonrollen und außenliegen- dcn Kugellager- Laufrollen. An wendung in Ver kehrsfahrtreppen. Bild 5.5 Förderkette mit innenliegenden Kugellager- Laufrollen, mit Spezial laschen zur Aufnahme und Befestigung der Paletten. Anwendung in Fahrsteigen.

Personentransport 97 Bild 5.6 Förderkette in einer Achterbahn 5.1.2 Anwendungen in Freizeitparks Förderketten in Freizeitparks sind für hohe Geschwindigkeiten und die daraus resultierenden dynamischen Kräfte bei unterschiedlichsten Umgebungseinflüssen ausgelegt. Alle Bauteile werden hinsichtlich der Materialien, Festigkeit, Wärmebehandlung, Oberflächengüte, Press verbindungen und Beschichtungstechnik gemäß den spezifischen Qua- litäts- und Sicherheitsvorgaben dieser Branche produziert.

98 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.7 Förderkette mit Schonrollen. Anwendung als Standard Lift- Chain in Achter bahnen. Bild 5.8 Förderkette mit Schonrollen, beid seitig außenlie genden Kugella ger-Laufrollen und Seitenfilhrungs- stücken in defi nierten Abständen. Anwendung als Lift-Chain in Achterbahnen. Produktbeispiele :

Personentransport 99 Bild 5.9 Förderkette mit Schonrollen, beidseitig außen liegenden Kugel lager-Laufrollen sowie Seitenfüh rungsstücken und Mitnehmer in de finierten Abstän den. Anwendung als Lift-Chain in Achterbahnen. Bild 5.10 Förderkette mit einseitigem Befes tigungswinkel an jedem Außenglied, alle Gelenkbolzen mit Nachschmier einrichtung. Anwendung als Lift-Chain in Wasserbahnen.

100 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.11 Förderkelte für Brückenkratzer in einem Kreislager 5.2 Schüttgutindustrie Förderketten zum Transport von Schüttgütern zählen zu den effizi entesten Maschinenelementen in diesem Industriezweig. Bauform, Werkstoffe und Fertigungsprozesse der Förderketten werden dem jeweiligen Fördergut und Transportprozess optimal angepasst. In so unterschiedlichen Förderanlagen wie Becherwerken, Kratzeranlagen oder Stahlzellen-, Plattenband- und Trogkettenförderem gilt es, fein- oder grobkörnige, abrasive und/oder korrosive Güter im Normaltem peratur- oder Heißgutbereich zu bewegen. Die Förderketten können dabei direkten Kontakt mit dem Fördergut haben oder sind dessen Um gebungseinflüssen ausgesetzt.

Schüttgutindustrie 101 Bild 5.12 Förderkette mit beidseitigem Befestigungs winkel an jedem Außenglied zur Befestigung der Fördergutbecher, alle Laschen mit Erleichterungslö- chem. Anwendung in Becherwerken. Bild 5.13 Förderkette in rückensteifer Ausführung mit einseitigem Befes tigungswinkel an jedem Glied zur Befestigung der Fördergutzellen. Anwendung in Stahlzellen- förderem. Produktbeispiele:

102 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.14 Förderkette mit erhöhten Laschen und auf geschweißter Plat te zur Befestigung der Fördergut kratzer an jedem Innenglied, alle Gelenkbolzen mit einseitig außenlie gender Laufrolle, die erhöhten La schen mit Erleich- tenmgslöchem. Anwendung in Brückenkratzem filr Längs- und Kreislager. Bild 5.15 Förderkette einseitig mit geschmiedeten Spezialbefestigun gen in variablen Abständen zur Befestigung der Fördergutkratzer. Anwendung in Feeder Breakern.

Automobilindustrie 103 Bild 5.16 Zweistrang - Plattenband in der PKW-Endmontage 5.3 Automobilindustrie Die Automobilindustrie setzt Förderketten in unterschiedlichen För dersystemen und Produktionsprozessen ein. Schwerpunkte sind dabei der Rohbau und die Lackierung der Karossen sowie die Endmontage der Fahrzeuge. Vom Rohbau bis zur Endmontage werden die Karos sen, die auf Skids oder Traversen als Tragelement befestigt sind, auf Längs- und Querförderem zu den jeweiligen Prozesszonen gebracht. Zusätzliche Pufferförderer, als kurzfristige Speichermöglichkeit filr unterschiedliche Produktionsstückzahlen in den Einzelprozessen, können die Fördersysteme ergänzen. In den Prozesszonen des Rohbaus und der Lackierung übernehmen Trag- und Tauchförderer den Trans port, die Endmontage erfolgt überwiegend auf Plattenbandförderem.

104 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.17 Förderkette mit Laufrolle und aufgeschweißter Platte auf jedem Glied, in varia blen Abständen mit zusätzlichem Tragstück und Seitenführungsstü- cken zur Aufnah me der Skidkufen. Anwendung Ka rossentransport in Spritzkabinen. Bild 5.18 Förderkette mit Traggliedem und außenliegenden Tragrollen in variablen Abstän den zur Aufnahme der Skidkufen. Anwendung Ka rossentransport in Trocknern. Produktbeispiel e:

Automobilindustrie 105 Bild 5.19 Förderkette mit Drehschemelglie- dem in variablen Abständen. Alle Innenglieder mit zusätzlicher Mittelrolle zur Reduzierung des Kettendurchhan ges zwischen den Tragliedem. Anwendung Ka rossentransport in RoDip-Tauch- anlagen zur Vor behandlung und KTL-Lackierung. Bild 5.20 Förderkette in Doppelstrang- Ausführung mit aufgeschraubter Tragplatte auf je dem Glied. In va riablen Abständen die Tragplatten mit Radmitneh- mem und beidsei tig außenliegender Seitenführungs rolle. Anwendung Pkw-Transport in verschiedenen Bereichen der Endmontage.

106 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.21 Förderkette zum Coil-Transport versandbereiter Fertigprodukte 5.4 Stahlindustrie Ob in der Roheisenvorbereitung oder -formgebung, in Förderanlagen der nachgeschalteten Weiterverarbeitung oder beim Transport der Fer tigprodukte: In der Stahlindustrie sind Förderketten das tragende und bewegende Maschinenelement über den gesamten Produktionsprozess hinweg. Dieses komplexe Anwendungsspektrum stellt höchst unter schiedliche Anforderungen an die Förderketten, wie z.B. Verschleiß festigkeit in der Lagerplatztechnik, Temperaturbeständigkeit in Sin teranlagen und in der Wärmebehandlung der Stahlerzeugnisse sowie höchste Belastbarkeit im Coil-Transport.

Stahlindustrie 107 Bild 5.22 Förderkette mit aufgeschweißter Tragplatte auf jedem Glied zur Aufnahme des Fördergutes, alle Gelenkbolzen mit beidseitig außen liegender Bund laufrolle. Anwen dung als Tragkette zum Rohrtransport in Kühlbetten. Bild 5.23 Förderkette mit Mitnehmerglie- dem und Mittel rolle abwechselnd in jedem Innen- und Außenglied zur Mitnahme des Fördergutes, alle Gelenkbolzen mit beidseitig außenliegender Bundlaufrolle. Anwendung als Mitnehmerkette zum Rohrtransport in Kühlbetten. Produktbeispiele:

108 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.24 Förderkette mit Höcker-Tragglie- dem in variablen Abständen zur Aufnahme des Fördergutes, alle Gelenkbolzen mit beidseitig außen liegender Laufrol le. Anwendung als Höckerkette im Coil-Transport Bild 5.25 Förderkette mit aufgeschraubten Muldentragplatten auf jedem Glied zur Aufnahme des Fördergutes, alle Gelenkbolzen mit beidseitig außenliegender Bundlaufrolle. Anwendung als Muldenkette im Coil-Transport.

Dämmstoffindustrie 109 Bild 5.26 Förderkette mit aufgeschraubten Lamellen in Faser- sammelkammem 5.5 Dämmstoffindustrie Die Dämmstoffindustrie stellt mit Mineralwolle (Glas- und Steinwol le) ein wichtiges Produkt her, um damit die Energieeffizienz z.B. von Gebäuden zu verbessern. Für die Produktion der Dämmstoffe werden Förderketten unter anderem in Sammelkammem, Härteöfen und Fall schächten eingesetzt. Extreme Umgebungsbedingungen mit aggressi ven und abrasiven Medien, Temperaturen bis 300 °C sowie hohe För dergeschwindigkeiten erfordern spezielle Förderketten in optimaler Qualität.

110 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.27 Förderkette mit innenliegen den Doppel- Bundlaufrollen. Anwendung als Schleppkette in Härteöfen. Bild 5.28 Förderkette mit innenliegenden Laufrollen und einseitigem Be festigungswinkel an jedem Glied. Anwendung als Tragkette in Faser- sammelkammem und Härteöfen. Produktbeispiel e

Dämmstoffindustrie 111 Bild 5.29 Förderkette mit innenliegenden Laufrollen und einseitigem Be festigungswinkel mit zusätzlich eingeschweißtem Knotenblech an jedem Glied. Anwendung als Tragkette in Faser- sammelkammem und Härteöfen. Bild 5.30 Förderkette mit Schonrollen und einseitigem Be festigungswinkel an jedem Außen glied. Anwendung als Tragkette in Spinnkammem.

112 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.31 Wasseraufberei tungsanlage 5.6 Wasseraufbereitung Menschen brauchen Trinkwasser, und die Industrie benötigt Prozess wasser. In beiden Bereichen ist die Wasseraufbereitung entscheidend, um die Wasserqualität zu verbessern und die Ressourcen zu sichern. Zur mechanischen Reinigung kommen in der kommunalen und indust riellen Abwasser- und Prozesswasserbehandlung beispielsweise Grob- und Feinrechen zum Einsatz. In Kraftwerksanlagen, Stahlwerken und Meerwasserentsalzungsanlagen reinigen Siebmaschinen das Wasser besonders gründlich. Förderketten bewegen in diesen Anlagen die Rei nigungselemente im Wasser. Dabei müssen sie hohe Anforderungen hinsichtlich Korrosions- und Verschleißbeständigkeit erfüllen.

Wasseraufbereitung 113 Bild 5.32 Förderkette mit Laufrollen und einseitig verlän gerten Gelenkbol zen in variablen Abständen zur Be festigung der Rei nigungselemente. Anwendung in Grobrechen. Bild 5.33 Förderkette mit Laufrollen, auf einer Kettenseite alle Laschen mit Befestigungslö- chem zur Befes tigung der Reini gungselemente. Anwendung in Feinrechen. Produktbeispiele:

114 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 534 Förderkette mit Laufrollen und zusätzlichen Sei tenführungsrollen in jedem Innen glied, alle Glieder mit zwei Befesti gungsschrauben zur Befestigung der Siebkorbele mente. Anwen dung in Korb- Siebmaschinen. Bild 5.35 Förderkette mit Laufrollen als Kettenfdhrungs- rolle. An jedem Kettengelenk außenliegend eine zusätzliche Laufrolle als Kettentragrolle, gegenüberliegend angebogene Mit nehmer zur Befes tigung der Sieb scheibenelemente. Anwendung in MultiDisc-Sieb- maschinen.

Holzindustrie 115 Bild 536 Förderkette für Rundholztransport in einer Sortier stranganlage 5.7 Holzindustrie Die Holzindustrie als Teilbereich der Holzwirtschaft bearbeitet im We sentlichen den Rohstoff Holz und verarbeitet ihn zu Halbfabrikaten und Fertigwaren weiter. Förderketten übernehmen hier den Transport zwischen einzelnen Fertigungsstationen und innerhalb der Produkti onsprozesse. Beispiele für deren Einsatz sind Rundholzaufgabe, Wur- zelreduzierer, Entrindung, Kappsäge, Stammwendung, Blockzug, Sortierstrang, Sägelinien, Spanereinzug, Brettervereinzelung, deren Sortierung und Speicherung sowie der Spänetransport. In diesen Ein- satzfeldem der Holzindustrie müssen Förderketten besonders für hohe stoßartige und dynamische Belastungen geeignet sein.

116 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 537 Förderkette mit Schonrollen, Außenglieder mit aufgeschweißter Tragplatte und prismenförmigem Mitnehmer in variablen Abstän den. Anwendung in Rundholzför- derem. Bild 5.38 Förderkette mit Schonrollen, alle Außenglieder mit verzahnten Mit nehmerlaschen. Anwendung als Einzugskette in Profi Izerspanem. Produktbeispiel e:

Holzindustrie 117 Bild 5.39 Förderkette mit aufgeschweißtem U-Bügel und ein gebauter Kunst stoffrolle in vari ablen Abständen. Anwendung im Brettertransport. Bild 5.40 Förderkette mit einseitiger Mit nehmerlasche am Außenglied in va riablen Abständen. Anwendung im Spänetransport

118 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild Nr.5.41 Papierrollen transport 5.8 Papierindustrie Papier wird in unterschiedlichen Qualitäten sowohl privat als auch in der Industrie benötigt. Bei der Herstellung bestimmen die verwen deten Rohstoffe wesentlich die späteren Eigenschaften des Papieres. Ausgangsmaterialien sind unter anderem Holz und Altpapier. Um sie zu verarbeiten, nutzt man z.B. Förderketten in Schleiferanlagen zur Zerfaserung von Holzstämmen und zum Transport der Altpapierballen. Am Ende des Produktionsprozesses gelangt die fertige Papierrolle auf Förderketten mit Tragplatten zum Lagerplatz. In allen diesen Trans portprozessen müssen Förderketten spezifische Anforderungen wie hohe Belastbarkeit, niedrige Reibwiderstände oder minimalen War tungsaufwand bei möglichst geringen Bauabmessungen erfüllen.

Papierindustrie 119 Bild 5.42 Förderkette mit aufgeschweißten Druckplatten auf jedem Glied. An wendung in Holz schleiferanlagen zum Anpressen der Holzstämme auf das Schleif werkzeug. Bild 5.43 Förderkette mit aufgeschweißter Muldentragplatte auf jedem Glied, alle Gelenkbolzen mit beidseitig außenliegender Laufrolle. Anwen dung im Transport liegender Papier rollen. Produktbeispiele:

120 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Bild 5.44 Förderkette in Doppelstrang- Ausfähning mit Laufrollen und aufgeschraubter Muldentragplatte auf jedem Glied. In variablen Abständen Sei tenführungsrollen mittig unter den Muldentragplatten befestigt. Anwen dung im Transport liegender Papier rollen. Bild 5.45 Förderkette in Dreistrang- Ausftlhrung mit Laufrollen und aufgeschraubter Tragplatte auf je dem Glied. In va riablen Abständen Seitenführungs- rollen beidseitig außenliegend an den Tragplatten befestigt. Anwen dung im Transport stehender Papier rollen.

Maschinen- und Anlagenbau 121 Bild 5.46 Flaschentransport in der Getränkein dustrie 5.9 Maschinen- und Anlagenbau Der Maschinen- und Anlagenbau ist einer der größten Industriezweige in Deutschland. Er entwickelt und produziert Maschinen und komple xe Anlagen für eine Vielzahl unterschiedlicher Branchen und Anwen dungen, in denen die Förderkette das bewegende Maschinenelement in Förder- und Transportanlagen ist. Förderketten werden in dieser Branche universell genutzt und müssen in jedem Einzelfall anderen Anforderungen genügen, wie beispielsweise reduzieren der Antriebs leistung oder verringern der Geräuschentwicklung. Häufig sind Pro duktvarianten und Produkttechnologien der Förderketten Bestandteil der Lösung, wenn es um Vorgaben hinsichtlich Energieeffizienz, Um weltverträglichkeit oder Nachhaltigkeit geht.

122 5: Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen Branche Mühlenbau Branchen und Produktbeispiele Branche Getränkeindustrie Bild 5.47 Förderkette mit Laufrollen, jedes Glied einseitig mit Mitnehmerlasche und Gewinde schraube zur Befestigung der Flaschenkorbträ ger. Anwendung als Doppelstrang- Förderkette mit aufgeschraubten Flaschenkorb trägem in Flaschenreini gungsmaschinen Bild 5.48 Förderkette mit beidseitig, L-för- mig abgebogener Außenlasche und mit anmontierten Kratzerelementen aus Kunststoff. Anwendung als Kratzerkette z.B. für den Getreide transport in Trog förderanlagen.

Maschinen- und Anlagenbau 123 Branche Industrieofenbau Bild 5.49 Förderkette mit beidseitig außen liegender Laufrol le, jedes Glied als Mitnehmerglied mit eingebautem, kippbarem Spezialmitnehmer. Anwendung in Glüh-und Vergütungsöfen zum Rohrtrans port. Branche Glasindustrie Bild 5.50 Förderkette mit Schonrollen, alle Glieder auf einer Kettenseite mit angeschweißtem Winkeleisen, andererseits die Außenglieder mit angeschweißtem Winkeleisen und die Innenglieder mit angeschweiß tem U-Eisen zur Befestigung von Kratzerelementen. Anwendung in der Glasherstellung als Kratzerkette in Glasbruch - Förderanlagen.

6 Berechnungsgrundlagen für Ford er ketten Inhalt 6.1 Definition der Betriebskenndaten ................................................. 129 6.1.1 Mechanische Betriebskennwerte ........................................ 129 6.1.2 Anwendungsbedingte Betriebskennwerte .......................... 130 6.2 Berechnungsgrundsätze für Stetigförderer nach DIN 22200 [1] ................................................................................ 131 6.3 Vorgehensweisen zur Berechnung der Gesamtkettenzugkraft..................................................................... 133 6.3.1 Berechnung der Gesamtkettenzugkraft nach Betriebskennwerten ............................................................ 133 6.3.2 Berechnung der Gesamtkettenzugkraft nach Antriebskennwerten ............................................................ 140 6.4 Auswahl einer Förderkette nach Norm ........................................ 141 6.5 Kontrollrechnung der Förderkettenbauteile.................................. 142 6.5.1 Kontrollrechnung bezüglich rechnerischer Kettenbruchkraft ................................................................. 142 6.5.2 Kontrollrechnung bezüglich Betriebskraft ......................... 145 6.6 Kontakt zwischen Förderkette und Kettenrad .............................. 149 6.6.1 Kraftübertagung zwischen Förderkette und Kettenrad ............................................................................ 149 6.6.2 Polygonwirkung des Kettenrades ....................................... 151 6.7 Literatur ....................................................................................... 153

126 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten Formelzeichen und Einheiten Abkürzung Bezeichnung [Einheit] A Achsabstand [m] b Länge des freien Durchhangs [m] Ago'je-i Querschnittsfläche am Gelenkbolzen [mm 2 ] Kritischer Querschnitt [mm 2 ] Projizierte Fläche [mm 2 ] A pro) RJchenfoch Projizierte Fläche eines Flächenlochs [mm 2 ] A / 'pro] Rundloch Projizierte Fläche eines Rundlochs [mm 2 ] a Beschleunigung des Kettentriebes [m/s 2 ] bpolypon Beschleunigung durch Polygoneffekt [mm/sec 2 ] Cßtfzen Flächenmaß Gelenkbolzen [mm] C Buchso Flächenmaß Gelenkbuchse [mm] Teilkreisdurchmesser [mm] ^Buchse Durchmesser Gelenkbuchse [mm] ^Botzen Durchmesser Gelenkbolzen [mm] Laufrolle Innendurchmesser der Laufrolle [mm] F Gesamtkettenzugkraft [N] f Kettendurchhang [m] Bruchkraft min. nach Norm [N] FB „^. ner+ , recnnenscn Rechnerische Bruchkraft [N] ^"dyn Bcsch'eumgunq Dynamische Kettenzugkraft aus Beschleunigung [N] i*dyn Rehkraft Dynamische Kettenzugkraft aus Fliehkraft [N] djn Potypon Dynamische Kettenzugkraft aus Polygonwirkung [N] ^Feeder Förderkraft [N] f M Hebelarm der rollenden Reibung [mm] ^Laiche Faktor zur Laschenausführung [-] L Faktor Nebenwiderstand [-] F R „ Restzugkraft [N] Fc. Gewichtskraft pro Laufrolle [N] F s Stützzug [N] Fo Überschlägige Kettenzugkraft [N] F 21 Kontaktkraft am ersten tragenden Zahn [N] ^Zlm» Maximale Kontaktkraft am ersten tragenden Zahn [N] 9 Erdbeschleunigung [m/sec 2 ] 9iM» e Laschenhöhe [mm] G, Fördergutgewicht [kg/m] 1 Mit Fördergut belastete Länge der Förderkette [m] Vrtc'txr.ie Länge Gelenkbuchse [mm] 1 .. . . , Länge Schonrolle [mm]

Formelzeichen und Einheiten 127

128 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten Abkürzung Bezeichnung Einheit] ^Laufrolle Länge Laufrolle mm] ^Antrieb Motorantriebsmoment Nm] M Kettentrieb Drehmoment des Kettentriebs [Nm] n Drehzahl des Kettenrades 1/sec] P Förderkettenteilung mm] Ppiachenpressung Flächenpressung [N/mm 2 ] Pzul Zulässige Flächenpressung [N/mm 2 ] P 1 Antrieb Motorantriebsleistung [kW] p 1 Kettentrieb Leistung des Kettentriebs [kW] q Spezifisches Kettengewicht kg/m] R Radius Rolle mm] r Radius Gelenkbuchse imm] G- Wirksamer Radius mm] ^relmin Minimaler wirksamer Radius [mm] Keimax Maximaler wirksamer Radius [mm] r u Umkreisradius [mm] s Sicherheitsfaktor [-1 s Laschenstärke [mm] w Widerstandsmoment gegen Biegung [mm 3 ] z Anzahl der Zähne am Förderkettenrad [-] ^Eingriff Anzahl der Kettenradzähne im Eingriff H a Teilungswinkel □ ß Laufkoordinate am Kettenrad CI Yst Steigungswinkel n Y Flankenwinkel n ^Gesamt Anlagenspezifischer Wirkungsgrad H Kettenreibungsfaktor H Laufrollenreibungsfaktor H PRO Rollwiderstandsbeiwert i-i V Fördergeschwindigkeit [m/sec] ab Biegespannung [N/mm 2 ] Lochleibungsdruck [N/mm 2 ] a izul Zulässiger Lochleibungsdruck [N/mm 2 ] Q z Zugspannung [N/mm 2 ] G zzu! Zulässige Zugspannung [N/mm 2 ] T m Mittlere Scherspannung [N/mm 2 ] ^mzul Mittlere zulässige Scherspannung [N/mm 2 ] Cü Winkelgeschwindigkeit des Kettenrades [rad/sec] Av Geschwindigkeitsdifferenz [m/sec]

Formelzeichen und Einheiten 129 Berechnungsgrundlagen für Förderketten Dieses Kapitel behandelt die grundlegenden Schritte, um eine geeig nete Förderkette auszuwählen und zu dimensionieren. Dabei sind für jeden speziellen Einsatz die besonderen Belastungen durch das För dergut, die Umgebungsbedingungen und weitere Einflüsse zu berück sichtigen. Die mathematische Auslegung von Förderketten beruht im Wesentli chen auf statischen Verfahren, weil in der Regel die dynamisch auf tretenden Belastungen durch die relativ geringen Kettengeschwindig keiten, z.B. im Vergleich zu Antriebsketten, niedrig sind. Durch die technische Entwicklung werden die Fördergeschwindigkeiten zuneh mend höher. Deshalb ist es wichtig, die zusätzlichen dynamischen Be lastungen zu kennen, um diese wenn nötig zu berücksichtigen. Daher sind die nachfolgenden grundlegenden Berechnungen lediglich als Leitfaden zu verstehen. Einen einheitlichen Berechnungsvorgang für alle Anwendungsfälle zu entwickeln, ist aufgrund der komplexen Ein flussfaktoren nicht möglich.

Definition der Betriebskenndaten 130 6.1 Definition der Betriebskenndaten Aus den Betriebskenndaten einer Förderanlage lassen sich die Belas tungen der Förderkette ableiten. Vor Berechnung einer Förderkette müssen diese also definiert werden, um das Spektrum der Beanspru chungen im späteren Betrieb umfassend ermessen zu können. 6.1.1 Mechanische Betriebskennwerte Tabelle 1 beinhaltet beispielhafte Anlagenparameter, welche besonde re Beachtung erfordern. Mechanische Betriebskennwerte Einflüsse auf die Förderkette Antriebsleistung Unter Berücksichtigung möglicher Wirkungsgrade resultiert daraus eine Umfangskraft am Kettenrad Kettengeschwindigkeiten Beeinflusst die Größe von Fliehkräften sowie der Polygonwirkung Achsabstand und Umlenkungen Unter Berücksichtigung der Kettenge schwindigkeit ergeben sich die zu er wartenden Flexuren der Kettengelenke im Betrieb Ansteigende Förderung Hangabtriebskräfte der bewegten Mas sen müssen kompensiert werden Anfahrzyklen der Anlage Die Anzahl sowie die auftretenden Beschleunigungen müssen ggf. berück sichtigt werden Teilung und Kettenraddurchmesser Unter Berücksichtigung der Kettenge schwindigkeit ergeben sich Belastun gen durch den Polygoneffekt und die Fliehkräfte Rollenausführung Je nach konstruktiver Ausführung ergeben sich unterschiedliche Rei bungswerte und somit Einflüsse auf die Gesamtkettenzugkraft Ketteneigen- und Fördergutgewicht Unter Berücksichtigung der Rollrei bungsfaktoren ergeben sich hieraus Bewegungswiderstände Schmierung Der Reibwiderstand in den jeweiligen Kontaktstellen hat direkten Einfluss auf die resultierende Kettenzugkraft Tabelle 1 Auswahl mechanischer Betriebskennwerte 6.1.2 Anwendungsbedingte Betriebskennwerte Neben den mechanischen Belastungen etwa durch Gewichtskräfte des Fördergutes, Reibkräfte innerhalb der Anlage oder auftretende Mas senträgheitskräfte müssen die anwendungsbedingten Betriebskenn werte wie Feuchtigkeit, Temperatur u. ä. berücksichtigt werden (vgl. Tabelle 2).

Berechnungsgrundsätze für Stetigförderer nach DIN 22200 131 Anwendungsbedingte Be triebskennwerte Einflüsse auf die Förderkette Thermische und / oder abrasi ve Umgebungsbedingungen Veränderung der Werkstoffeigenschaften (Anlasseffekte) und / oder Verschleiß neh men Einfluss auf die Wahl der Werkstoffe und konstruktive Ausführung Chemische und elektro- chemi sche Umgebungsbedingungen Werkstoffschädigungen durch Korrosion oder Rissbildung können auftreten und müssen zum Zeitpunkt der Konstruktion berücksichtigt werden Stillstandzeiten Lange Stillstandzeiten können die Ausfüh rung und Werkstoffauswahl der Förderkette beeinflussen, z.B. Kontaktkorrosion Tabelle 2 Auswahl anwendungsbedingter Betriebskennwerte Die beschriebenen Einflüsse gilt es bei der Auswahl oder Konstruktion einer Förderkette zu beachten. Die grundlegenden Berechnungen müs sen, falls erforderlich, im Einzelfall angepasst oder ergänzt werden.

132 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten 6.2 Berechnungsgrundsätze für Stetigförderer nach DIN 22200 [1] In der Norm DIN 22200, Ausgabe Mai 1994, finden sich Berechnungs ansätze für Stetigförderer, welche es ermöglichen, die Gesamtketten- zugkraft sowie die erforderliche Antriebsleistung einer Förderanlage zu bestimmen. Im ersten Schritt wird das Fördergut mathematisch durch Volumen ströme erfasst. Für die unterschiedlichen Bauformen der Stetigförderer ergeben sich je nach Art der Förderbewegung (kontinuierlich, pulsie rend oder punktuell) verschiedene mathematische Ansätze. Aus den Fördergutströmen lassen sich unter Berücksichtigung der spezifischen Gewichte die Massenströme ableiten. Zu beachten sind hierbei die unterschiedlichen Füllquerschnitte, Neigungswinkel der Förderanlagen sowie Fördergutgeschwindigkeiten. Um die bestimmten Massenströme in Bewegung zu setzen, sind unter schiedliche Widerstände zu überwinden, welche die DIN 22200 wie folgt aufteilt: Steigungswiderstand Die Hangabtriebskraft der Massenströme muss je nach Orientierung des Förderers durch Antriebs- oder Bremsleistungen berücksichtigt werden. Reibungswiderstand Aus der Bewegung der Massen resultieren Reibungswiderstände, wel che wiederum in die Faktoren Hauptwiderstand, Nebenwiderstand und Sonderwiderstand aufgeteilt werden. Hauptwiderstand Der Hauptwiderstand beschreibt den Reibungswiderstand während der Förderbewegung; er resultiert aus der Normalkraft zwischen Förder kette und Führungsbahn. Üblicherweise werden an dieser Stelle Rollen verwendet, welche das Kettengewicht und das Fördergutgewicht über eine Lauffläche am Förderer abtragen. Hierbei ist neben möglichen Neigungswinkeln innerhalb der Anlage auch die Rückführung der För derkette zu beachten. Formeln zu diesem Widerstand finden sich in der DIN 22200 und werden in Kapitel 6.3.1 genauer aufgezeigt. Nebenwiderstand Dieser Faktor beinhaltet Leistungsverluste etwa durch Reibung inner halb der Kettengelenke und der Kettenlaschen an den Zahnflanken, die beim Ablauf der Kette über die Kettenräder entstehen. Er berück sichtigt ebenfalls die Reibungswiderstände der Wellenlagerungen. Die Leistungsverluste werden durch einen Faktor im Bereich von 5 bis 10% des Hauptwiderstandes abgeschätzt und nicht detaillierter be

Berechnungsgrundsätze für Stetigförderer nach DIN 22200 133 rechnet. Sonderwiderstand Wird das Fördergut in der Anlage an einer Führung relativ bewegt, so entsteht an dieser Kontaktstelle eine weitere Reibungskraft, die eben falls zu beachten ist. Für SchüttgutfÖrderung lässt sich dieser zusätz liche Widerstand mit der in der Norm genannten Formel berechnen. Erforderliche Antriebsleistung Unter Berücksichtigung eines Wirkungsgrades des gesamten Antriebs kann die erforderliche Antriebsleistung aus der Umfangskraft, wel che die Summe der Bewegungswiderstände bildet, und der Förderge schwindigkeit bestimmt werden. Gesamtkettenzugkraft Im letzten Schritt beschreibt die Norm das Ermitteln der Gesamtket tenzugkraft F innerhalb der Förderanlage. Zusätzlich zur Umfangs kraft muss dazu die Hangabtriebskraft der Förderkette bestimmt und berücksichtigt werden. Darüber hinaus muss eine anlagenspezifische Vorspannkraft beachtet werden, welche „zum Straffhalten der Förder kette“ dient. Als letzte Komponente der Gesamtkettenzugkraft wird ein dynamischer Anteil aufgeftihrt, welcher den Polygoneffekt berück sichtigt. 6.3 Vorgehensweisen zur Berechnung der Gesamtkettenzugkraft Grundsätzlich bietet die DIN 22200 einen guten Einstieg zum Ver ständnis der komplexen Beanspruchungseinwirkungen auf eine För derkette innerhalb einer Förderanlage. Die exakte Auslegung der Förderkette muss jedoch immer in enger Zusammenarbeit zwischen Kettenhersteller, Anlagenbauer und / oder dem Anwender erfolgen um sicherzustellen, dass alle Beanspruchungen berücksichtigt werden. Die Auslegung von Förderketten basiert bei KettenWulf auf den Inhalten der DIN 22200. Unsere jahrzehntelangen Erfahrungen in den vielfälti gen Anwendungsgebieten haben jedoch zu notwendigen Ergänzungen der darin vorgestellten Formeln geführt. Grundsätzlich unterscheidet man zwei übliche Ansätze zur Ermittlung der Gesamtkettenzugkraft:

1. Bei der Neukonstruktion einer Förderanlage sind zum Zeitpunkt der Auslegung und Konstruktion die antriebsseitigen Kennwerte nicht bekannt. Daher werden im ersten Ansatz die Förderketten belastungen aus den Betriebskennwerten der Förderanlage ermit telt. In einem weiteren Schritt kann der Analgenhersteller dann die erforderliche Antriebsleistung bestimmen und installieren.
2. Der zweite Ansatz berechnet die Kettenbelastung aus vorgegebe

134 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten Bild 6.1 Schematische Darstellung des Kräfteverlaufs der Gesamtkettenzug kraft F am Förder kettengetriebe nen Antriebskennwerten der Förderanlage. 6.3.1 Berechnung der Gesamtkettenzugkraft nach Betriebskennwerten Grundlage der Berechnung ist die vollständige Definition der Be triebskennwerte wie im Kapitel 6.1 beschrieben. Darauf basierend kann die Gesamtkettenzugkraft F nach (Gl. 6.1) berechnet werden: r - p + p + p + p + p Fürder (dyn Polygon) (dyn Beschleunigung) (dyn Fliehkraft) Rest (Gl. 6.1) Stoßartige Belastungen sind im Einzelfall gesondert zu berücksichti gen. Die einzelnen Komponenten der Formel werden im weiteren Verlauf detaillierter ausgeführt und mathematisch beschrieben. Hierbei ist anzumerken, dass zur Bestimmung der einzelnen Kom ponenten der Gesamtkettenzugkraft bereits Informationen der später verwendeten Förderkette notwendig sind. Es ist somit erforderlich, die ungefähren Eckdaten des Maschinenelementes Förderkette bereits zu diesem frühen Zeitpunkt der Auslegung vorausschauend zu dimensio nieren. Diese Vordimensionierung erfordert viel Erfahrung und Wissen im Bereich der Förderkettenanwendung und Förderkettenauslegung. Zu den Eckdaten zählen beispielsweise: ° Die Bauart der Förderkette, ° geometrische Daten der Förderkette (wie Teilung, Rollen- Ge lenkbolzen- Gelenkbuchsendurchmesser) und o das Ketteneigengewicht Hilfreich für die Vordimensionierung sind insbesondere die Normen DIN 8165[2] und DIN ISO 1977[3] (Ersatz der DIN 8167). Da diese Eckdaten Einfluss auf die Gesamtkettenzugkraft und somit auch auf die Ausführung der Förderkette haben, muss die Berechnung im Anschluss dieser Vordimensionierung gegebenenfalls wiederholt werden. Förderkraft .

Vorgehensweisen zur Berechnung der Gesamtkettenzugkraft 135 Föraer Die Förderkraft F_ A . beschreibt die Kraft, welche ausschließlich zur Bewegung des Fördergutes benötigt wird. Hier werden zunächst die Förderkräfte für vier unterschiedliche Ausftlhrungsvarianten einer Förderanlage aufgezeigt.

136 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten ^Fönlcr P k ’ (? ' A ' q + l ‘ Gf) ’ S 'f n (Gl. 6.2) ^ e r[ A 'V'P-Vk' cos y Sl +sin y St ) +1 ‘ G f '(^k c osy Sl ^siny Sl )]-g-f n (Gl. 6.3) Je nach Anwendungsfall liegt der Förderkettenreibungsfaktor pK im üblichen Bereich von 0,15 bis 0,4. Ansteigende Förderung; Förderketten ohne Rollen

Vorgehensweisen zur Berechnung der Gesamtkettenzugkraft 137 (Gl. 6. 4) F nn IC r

( A '‘l-P-l l l «,-cosy Sl +siny Sl ] + l- G f -cosy s +siny St ]} ■g'f„ (Gl. 6.5) Der Rollwiderstandsbeiwert einer auf Rollen abgetragenen Förderkette muss je nach Au sführungs Variante bestimmt werden. Der Faktor kann für eine gleitgelagerte Konstruktion nach (Gl. 6.6) berech net werden. (Gl. 6.6) Der Hebelarm der rollenden Reibung f k muss je nach Materialpaarung definiert werden. Für eine Ausführung mit Stahlrollen auf einer Lauf bahn aus Stahl kann man einen Wert von 0,5 mm annehmen. Der Lauf rollenreibungsfaktor liegt je nach Betriebsbedingungen im Bereich von 0,1 ... 0,3. Bild 6.4 Waagerechte Förderung, Förderketten mit Rollen Bild 6.5

138 6: Berechnungsgrundlagen für Förderketten (Gl. 6.9) Der Nebenwiderstand f berücksichtigt unter anderem die Reibung in den Kettengelenken, zwischen Förderkette und Kettenrad sowie der Wellenlagerungen. Erfahrungswerte für f liegen zwischen 1,05 und 1,10. Wie bereits erwähnt, sind die hier aufgeführten Formeln lediglich die Grundlage zur Bestimmung einer Gesamtkettenzugkraft und müssen je nach Ausführung einer Förderanlage erweitert und/oder angepasst werden. Beispiel ist eine Förderanlage mit unterschiedlichen Steigun gen und Gefällen innerhalb der Förderstrecke. Durch Modifizieren und Erweitern der jeweiligen „Grundformel“ können die Beanspruchungen innerhalb einer solch komplexeren Förderanlage in erster Näherung bestimmt und zur Auslegung der Förderkette herangezogen werden. Dynamische Polygonkraft F dynPolygon Der Anteil der dynamischen Polygon Wirkung an der Gesamtketten zugkraft kann nach (Gl. 6.7) bestimmt werden. Eine detaillierte Be schreibung des Polygoneffektes folgt in Kapitel 6.6. CÜ 2 • p F = ------------------------- • (1 • A • q + G f ' l) (Gl. 6.7) r dynPolygon 2 • 1000 f ' Dynamische Beschleunigungskraft F dyn BcschlcunIgung Dieser Anteil der Gesamtkettenzugkraft berücksichtigt die Massen trägheitskräfte, welche während des Anfahrens und Abbremsens einer Förderanlage entstehen. In erster Näherung werden hierbei die Massen des Fördergutes und der Förderkette sowie die auftretende Beschleu nigung a beachtet. F, p — (2 • A • q + G f ‘ l) • a (Gl. 6.8) In diesem Berechnungsansatz sind die Massen der rotierenden Ele mente nicht berücksichtigt. Bei entsprechend hohen Massenanteilen sind diese für den speziellen Einsatz ebenfalls zu berücksichtigen. Fliehkraft F dyn FIIehkraft Für die praktische Auslegung eines Kettentriebs wird die Fliehzug kraft (Längskraftbelastung) aus der Fliehkraft der Förderkette berech net. Fdyn Fliehkraft <7 Mögliche Anbauteile der Förderkette sind zusätzlich zu berücksichti gen. Restzugkraft F Rc3t Die Restzugkraft ergibt sich durch den kontinuierlichen Kraftabbau der Gesamtkettenzugkraft im Kettenrad von Zahn zu Zahn. Die exak ten Zusammenhänge werden in Kapitel 6.6 dargestellt.

Vorgehensweisen zur Berechnung der Gesamtkettenzugkraft 139 (Gl. 6.10) (Gl. 6.11) Mathematisch kann die Restzugkraft wie folgt beschrieben werden. p / sin ? FRCH F \ sin (a + y) ) Hierbei beschreibt a den Teilungswinkel und y den Flankenwinkel am Kettenrad. Die an dieser Stelle benötige Gesamtkettenzugkraft F kann in erster Näherung durch die überschlägige Kettezugkraft F o ersetzt werden. F = p + F + F 0 Förder dyn Beschleunigung dyn Polygon Alternativ kann bei bekannter notwendiger Leistung des Kettentriebs P die überschlägige Kettenzugkraft nach (Gl. 6.12) bestimmt werden. P Kettentrieb 000 zz-»j z toi o = ---------------------------------- v ----------- ( Gl

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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. ©H©- ► springer-vieweg.de fasfb Ijfiisfe (&I< ih\dhllf«mti©r f *© ©r^l i&vMv ;• . . ,-, il; ISBN 978-3-658-08921-4 089214 783658 9 ung uri und

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