Rollenketten: Antriebs- und Förderkette richtig auswählen
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Rollenketten werden in ihrer Funktion als Antriebskette oder Förderkette in der Industrie oft als Maschinenelement als Mittel zum Zweck wahrgenommen, während die sie umgebenden komplexeren Komponenten eine höhere Beachtung erfahren. Und so setzen Konstrukteure oft kostengünstige Standardlösungen ein und hinterfragen erst gar nicht eine kundenspezifische Entwicklung. Erfahren Sie von Tsubaki, wie sie für Ihre speziellen Anforderungen die optimale Kette finden.
Inhalt
- Rollenkette richtig auswählen oder maßschneidern lassen
- Welche Rollenkette für welchen Einsatzfall?
- Retrofit mit Rollenkette – Aller guten Dinge sind drei!
- Theorie und Praxis einer Rollenkette
- Häufig gestellte Fragen
Rollenkette richtig auswählen oder maßschneidern lassen
21.08.2019 | Für viele Anwendungen in der Antriebstechnik gibt es eine große – manchmal verwirrend vielfältige – Auswahl verschiedenster Antriebsketten Technologien wie z. B. die Rollenkette. Hier ist es ratsam, dass Planer mit einem Antriebsketten Lieferanten über die beste Wahl für ihre Anwendung sprechen. Dabei stellt sich manchmal heraus, dass die oft verwendete Standardkette nicht die beste Wahl ist und sich mit einer kundenspezifischen Lösung die Total Cost of Ownership (TCO) senken lassen.
Antriebsketten in ständiger Weiterentwicklung
Die Ingenieure des Antriebsspezialisten entwickeln das Portfolio ihrer Standardketten ständig weiter, um auf dem neuesten Stand der Entwicklungen zu bleiben. Wird eine neue Fertigungstechnik entwickelt, bei der zum Beispiel extreme Temperaturen, Chemikalieneinfluss oder besonders hohe Belastungen auftreten, versuchen sie auch eine entsprechende Kette oder auch Rollenkette dafür bereitzustellen.
Dennoch gibt es Applikationen, in denen maßgeschneiderte und damit aufwendigere Rollenketten oder andere Antriebsketten unterm Strich die effizienteste Lösung darstellt.
Spezielles Konstruktionsteam passt Antriebskette an
Eine spezielle Konstruktionsabteilung widmet sich diesen Anpassungen. Die Ingenieure konstruieren hier kundenspezifische Ketten, Anbauteile wie Laschen oder Sondergrößen.
Dabei unterscheiden sich einige Produkte nur wenig von der Standardketten Ausführung und entsprechen den DIN / ISO-Normen. Andere hingegen erfordern eine komplett individuelle Lösung und übertreffen die üblichen Standards. In beiden Fällen arbeitet das Team sehr eng mit den Konstrukteuren und Technikern der Anwender zusammen.
Kundenspezifische Merkmale berücksichtigen
Anwendungen, die nicht dem Standard entsprechen, können z. B. über hohe Geschwindigkeiten, hohe Belastungen, extreme Stoßbelastungen, Dauerbetrieb, längere Nutzungszeiten usw. verfügen. Zu den extremen Umweltbedingungen zählen auch Wasser, Brackwasser oder Salzwasser, Dampf und Feuchtigkeit sowie ätzende Substanzen oder Atmosphären, extreme Temperaturen oder Temperaturschwankungen, Außenanwendungen bei extremem Wetter und auch Standorte, die schwierig zu erreichen sind.
Um all diesen Anforderungen gerecht zu werden, bietet der Hersteller indiviuelle Lösungen wie wartungsfreie Ketten, Ketten aus Edelstahl und anderen Hochleistungswerkstoffen, korrosions- und chemikalienbeständige Ketten, Ketten mit ungewöhnlichen Geometrien oder speziellen Schmiermitteln.
Anforderungen an Förderketten
In Förderketten finden sich oft Anwendungen, bei denen über solch eine individuelle Konstruktion nachgedacht werden sollte. Hier sind die Anbauteile genauso wichtig wie die Kette selbst. Der Antriebsspezialist bietet ein breites Spektrum an Standardzubehörteilen und entwickelt auch hier Sonderlösungen. Diese könnten beispielsweise auf Bolzen, Laschen, speziellen Profilen, Formteilen usw. basieren und aus einer Vielzahl von Metallen, technischen Kunststoffen oder anderen Materialien hergestellt werden.
Ein kundenspezifischer Ansatz bei Förderketten ist zudem häufig die Änderung der Kettenteilung. Denn die vorhandenen Förderketten nach DIN- bzw. ISO-Normen decken nicht alle Anforderungen der Branche ab. Daher hat Tsubaki im Laufe seines 100-jährigen Firmenbestehens auch Standards entwickelt, die bei jedem neuen kundenspezifischen Projekt in Betracht gezogen werden.
Das Unternehmen hat schon viele Erfolgsgeschichten geschrieben: Ein Beispiel aus den Niederlanden zeigt, wie ein Stahlwerk seine Produktivität langfristig verbesserte, nachdem es Hub-Ketten nachgerüstet hat, die eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren haben.
Oder ein Automobilist aus Frankreich konnte eine durch Verschleißreibung verursachte Ausfallzeit eines Förderers fast vollständig beseitigen, indem es eine „Double Plus“-Stauförderkette installiert hat. Unerwartete Stillstände lassen sich also vermeiden, Wartungskosten senken und Ausfallzeiten minimieren, wenn man vor der Auswahl der Antriebskette mit dem Experten spricht.
Das Antriebselemente „Kette“ ist im Prinzip ein simples Bauteil. Doch fällt es einmal aus, kann es hohe Kosten durch einen ungeplanten Produktionsstillstand verursachen. Natürlich sollen regelmäßige Inspektionen einen reibungsfreien Betrieb sicherstellen. Noch besser ist es aber, wenn die Qualität der Ketten erst gar keine Wartung benötigt. Dank seines 100-jährigen Know-hows bietet Tsubaki zahlreiche Ketteninnovationen, die den Wartungsaufwand erheblich reduzieren.
Welche Rollenkette für welchen Einsatzfall?
21.09.2018 | Während der 100 Jahre seines Bestehens hat sich der Hersteller von antriebstechnischen Produkten immer auf die Forschung und Entwicklung seiner Produkte konzentriert. Dabei hält das japanische Unternehmen nicht nur die sich ständig ändernden Bedürfnisse des Marktes im Auge, sondern durchdenkt auch proaktiv zukünftige Anforderungsprofile, welche die Entwickler schließlich antizipieren. Um technologisch und ökologisch auf dem neuesten Stand der Dinge zu sein, modernisiert der Antriebsspezialist zudem kontinuierlich seine Produktionsanlagen. Die dabei entwickelten ökologischen Referenzen sind vorbildhaft.
Standard Premium-Kette
Als am weitesten fortgeschritten sieht der Antriebsspezialist die BS / DIN GT4 Winner-Kette. Die erweiterte europäische Premium-Kette von BS / DIN wurde bereits in der vierten Generation aufgelegt. Zu ihren wichtigsten Konstruktionsmerkmalen gehören die patentierten Schmiernutbuchsen. Sie sorgen für eine langanhaltende Schmierung zwischen Bolzen und Buchse und erleichtern damit Wartungsarbeiten.
Die nahtlosen Buchsen mit hochpräzisem Zylinderprofil garantieren eine optimale Kraftübertragung im Kettengelenk zum Bolzen hin. Die Bolzen wurden für eine einfache Demontage senkvernietet. Außerdem erhöht die patentierte Stanzringverdichtung der Verschlusslasche die Festigkeit des Verschlussgliedes auf 100 % der Basiskette, was die Übertragungskapazität der Grundkette sicherstellt. Das Produkt gibt es in Kettengrößen von RF06B bis RS48B in Simplex-, Duplex- und Triplex-Versionen.
Wartungsarme Rollenkette
Eine der wichtigsten Innovationen des Anbieters war die Entwicklung der wartungsarmen Rollenketten „Lambda“. Sie waren die ersten in der Branche, die mit ölimprägnierte Sinterbuchsen ausgestattet waren. Die Lambda-Kette wurden 1988 eingeführt und ist mittlerweile für viele Anwendungen als Standard-Kette nicht mehr wegzudenken. Unter vielen Varianten gibt es auch Versionen für hohe Temperaturen und für den Einsatz in der Lebensmittelverarbeitung. Dafür werden sie standardmäßig mit dem lebensmittelechten Schmiermittel „NSF-H1“ geliefert.
Die Lambda-Kette läuft auch sauber, was das Risiko der Verunreinigung von Produkten, Maschinen, Arbeitsbereichen usw. reduziert. Außerdem ermöglicht die detaillierte Konstruktion der Kettenkomponenten eine einfache und schnelle Montage und Demontage, so dass Maschinenstillstände minimiert werden. Die Lambda-Kette ist austauschbar mit vielen anderen Kettentypen, so dass Maschinen bei einem Umstieg von einer deutlichen Leistungssteigerung profitieren können.
Rollenkette fürs Aggressive
Für den Einsatz in feuchten Umgebungen oder unter alkalischen Reinigungsmitteln hat Tsubakidie „Neptune“-Kette entwickelt. Alle Komponenten dieser Kette wie Kettenlaschen, Buchsen und Bolzen wurden einer speziellen Oberflächenbehandlung unterzogen.
Dabei werden zwei Schutzschichten für die Beständigkeit gegen Säuren, Laugen, aggressive Chemikalien, Meerwasser, sauren Regen und andere widrige Umwelt- und Klimabedingungen aufgetragen. Die Oberflächenbehandlung schützt die Rollen der Neptune-Kette aber auch vor Kontaktabnutzung und -beschädigung, wenn sie unter großer Belastung oder bei hoher Geschwindigkeit verwendet werden.
Der Antriebsspezialist hat bei all seinem Tun auch im die Nachhaltigkeit im Fokus. Daher hat Tsubaki seine Oberflächenbehandlung so entwickelt, dass keine chemisch gefährlichen Substanzen wie sechswertiges Chrom, Blei, Cadmium oder Quecksilber zum Einsatz kommen. Weil die Nennleistungen der Neptune-Kette mit denen der GT4-Winner-Kette identisch sind, ist eine einfache Umrüstung möglich, sollte die Überarbeitung einer bestehenden Maschine das erfordern. Die Neptune-Kette kann zudem mit der Lambda-Technologie kombiniert werden, um die Vorteile beider Produkte zu nutzen.
Neben den nach BS-, DIN- und ANSI-Spezifikationen gefertigten Ketten stellt der Antriebsspezialist auch Ketten aus Kunststoff und Edelstahl her, die sich für Anwendungen in maritimen und anderen korrosiven Arbeitsumgebungen und für den Maschinen- und Anlagenbau eignen. Auch Einsatzfälle, in denen die Ketten extremen sanitären Bedingungen oder aggressiven, korrosiv wirkenden Chemikalien bzw. extremen Temperaturen ausgesetzt sind, sind prädestiniert für diese Rollenkette.
Retrofit mit Rollenkette – Aller guten Dinge sind drei!
26.06.2018 | Werden Ketten verschiedener Hersteller im Zuge eines Austauschs verwendet, ist es ratsam, die Beistellteile auf Kompatibilität zu prüfen und gegebenenfalls sogar anzupassen. Der führende Hersteller von antriebstechnischen Produkten Tsubaki achtet stets darauf, wenn es zu einem solchen Kettenumstieg kommt.
Seit 100 Jahren setzt das Unternehmen die unterschiedlichsten Kundenanforderungen erfolgreich um, woraus sich unzählige Erfolgsgeschichten ergeben, bei denen am Ende Total Cost of Ownership (TCO) in Größenordnung eingespart werden. Und so verwundert es auch nicht, dass Endanwender auch bei der beschriebenen Anwendung oft auf eine Premiumkette des Antriebsspezialisten umsteigen, wenn die vorhergehende Kette Performance-Probleme aufwies.
Kartoffelvollernter nach Umbau von Freilauf wieder zuverlässig
Eine gute Referenz sagt mehr als tausend Worte: So sehen es die Wartungsingenieure. Tsubaki hat schon viele von ihnen überzeugt und anhand von Retrofit-Projekten so manchen Vorteil seiner Ketten veranschaulicht. Die drei nachfolgenden Beispiele geben einen Einblick:
Klima
Beispiel 1 nimmt Bezug auf die globale Erderwärmung und das zunehmend feuchtere Klima. Beides stellt ein großes Problem für Wasser- und Umweltingenieure dar, die in den Norfolk Broads und Somerset Levels arbeiten. Auch in den tiefergelegeneren Landstrichen wie im Mississippi Delta, in Bangladesch oder im Hochland mit zunehmender Gletscherschmelze fordern die klimatischen Bedingungen die dort eingesetzte Komponenten immer mehr heraus. Die Ingenieure müssen darauf vertrauen können, dass ihre Schleusen und andere Strömungssteuerungen sowie Hochwasserschutzeinrichtungen zuverlässig funktionieren. Viele von ihnen sind in der Vergangenheit auf Tsubaki-Ketten ohne Schmierstoff umgestiegen. Denn sie sind auch dann sehr zuverlässig, wenn sie lange Zeit unbeaufsichtigt sind.
Material
Beispiel 2 betrifft ein Material, das sich hervorragend zum Verkleben von Maschinen eignet: Das Sägemehl findet seinen Weg in alle Ecken beweglicher Teile, es saugt Schmierstoffe auf und verursacht Blockaden. Als ein Gewebehersteller mit ähnlichen Probleme mit Papierstaub auf einem Holzsägeförderer kämpfte, empfahlen die Tsubaki-Ingenieure einen Wechsel zur Lambda-Kette. Der Austausch führte zur sofortigen Verbesserungen an mehreren Fronten: Die Kette blieb flexibel und leichtgängig, so dass ein kontinuierlicher Betrieb wesentlich länger möglich war. Damit konnte die Produktivität gesteigert werden. Und weil keine regelmäßige Nachschmierung erforderlich war, konnte der Betreiber erhebliche Kosten einsparen, während die Beseitigung von Verunreinigungen zudem die Produktqualität verbesserte.
Medizintechnik
Beispiel 3 kommt aus der Medizintechnik: In medizinischen Geräten wie CT-Scannern, MRT- und Röntgengeräten werden motorbetriebene Antriebssysteme eingesetzt. Damit lassen sich Bauteile der Geräte oder Patienten selbst anheben, kippen oder drehen und für den Transport einsetzen. Diese Bewegungen müssen präzise und wiederholbar sein, während die Ausrüstung sowohl leise als auch äußerst zuverlässig arbeiten muss. Der Antriebsspezialist beliefert viele der weltweit führenden Hersteller solcher Geräte mit wartungsarmen Ketten. Zudem arbeitet das Unternehmen direkt mit den Herstellern zusammen, um maßgeschneiderte Ketten oder spezielle Zusatzgeräte zu entwickeln.
Theorie und Praxis einer Rollenkette
16.11.2017 | Versucht man bei einer Rollenkette ein Nietglied in ein Innenglied zu stecken, stellt man fest, dass es nur mit Gewaltanwendung funktioniert. Obwohl die nominelle Kettenteilung der Norm DIN ISO 606 dieselbe sein soll, unterscheidet sich hier die Theorie von der Praxis. Warum es offensichtlich doch zwei Teilungsmaße in einer Rollenkette gibt und was das für den Anwender bedeutet, weiß der Antriebsspezialist Tsubaki.
Die Antwort liegt in der Aufgabe begründet, die die Bolzen-Buchsen-Verbindung zu erfüllen hat: Sie bildet das Kettengelenk und hat als solches beweglich zu sein. Ermöglicht wird das über ein Gelenkspiel. Durch das Spiel wiederum sind die Achsenmitten von Bolzen und Buchse bei einer unter Last stehenden Kette zueinander versetzt. Somit gibt es in der Kette zwei Einzelteilungsmaße, um letztendlich das in der Norm DIN ISO 606 nominelle Teilungsmaß zu erreichen.
Der Aufbau einer Rollenkette verdeutlicht das: Sie besteht aus Innen- und Außenlaschen, Rollen, Buchsen und Bolzen. Innenlaschen, Buchsen und Rollen bilden die Innenglieder, Außenlaschen und Bolzen die Außenglieder. Innen- und Außenglieder ergeben im Wechsel miteinander verbaut die Rollenkette.
Was es mit der Kettenteilung auf sich hat
In der DIN ISO 606 sind die Maße zu den etablierten ANSI (amerikanischen) Standard- und europäischen Standardketten aufgeführt. Die Größe einer Kette wird bei beiden Standards über die Kettenteilung definiert. So hat zum Beispiel eine nach europäischem Standard gefertigte Rollenkette der Bezeichnung 08B ein Teilungsmaß von 12,7 mm. Würde nun dieses Teilungsmaß für das Innenglied (Buchsen-Mitte zu Buchsen-Mitte 12,7 mm) und der max. zulässige Gelenkspalt von 0,05 mm (min. Buchsen-Innendurchmesser 4,50 mm, max. Bolzen-Durchmesser 4,45 mm) gewährt, ist für das Außenglied eine konstruktive Korrektur der Einzelteilung erforderlich, damit die gespannte Kette später äquidistant im Teilkreis des Kettenrades liegt.
Für einen Großteil der Anwender ist diese Information unerheblich. Für den Kettenhersteller ist das Einzelteilungsmaß natürlich sehr wichtig und für den Anwender die Kenntnis darüber dann relevant, wenn beispielsweise verlängerte Bolzen zum Aufstecken von Beistellteilen mit engem Passmaß verwendet werden. Hierbei ist darauf zu achten, auf welches Bolzenpaar jene Beistellteile angebracht werden sollen. Sinnvollerweise sollte nur das Bolzenpaar eines Außengliedes verwendet werden und nicht die Bolzen zweier Außenglieder.
Denn die Gelenkflächen verschleißen zwangsläufig beim Betrieb der Kette, so dass sich die Bolzen-Mitten immer weiter von den Buchsen-Mitten entfernen. Misst man die Teilung der Einzelglieder bei einer schon länger im Einsatz befindlichen Kette mit fortgeschrittenem Verschleiß, liegt das Einzelteilungsmaß der Innenglieder in der Regel noch sehr nahe an dem Nominalmaß, während die Einzelteilungsmaße der Außenlaschen das Nominalmaß erkennbar überschreiten. Damit hat sich die Kraftübertragung teilweise auf die Beistellteile verlagert.
Häufig gestellte Fragen
Welche Rollenketten gibt es?
Rollenketten variieren hauptsächlich in ihrer Konstruktion und Anwendung und lassen sich in folgende Haupttypen unterteilen:
- Einfach-Rollenketten (1 Fach Rollenketten) sind Standardkette für allgemeine Antriebsaufgaben.
- Mehrfach-Rollenketten (Duplex, Triplex usw. bieten höhere Festigkeit und sind für höhere Belastungen geeignet.
- Edelstahl-Rollenketten eignen sich für korrosive Umgebungen und Lebensmittelanwendungen.
- Schwerlast-Rollenketten werden entwickelt für extreme Lasten und Anforderungen, wie sie in der Bergbau- und Bauindustrie vorkommen.
Was ist eine Bolzenkette?
Eine Bolzenkette ist eine spezielle Form der Antriebskette, die hauptsächlich aus Bolzen und Buchsen besteht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Rollenketten, die Rollen um die Bolzen haben, um die Reibung zu minimieren, verlässt sich die Bolzenkette auf den direkten Kontakt zwischen Bolzen und Buchse. Diese Bauweise macht sie besonders robust und geeignet für Anwendungen, bei denen es auf hohe Zugfestigkeit und Haltbarkeit ankommt, wie in einigen Fördersystemen und schweren Maschinen.
Wie misst man eine Rollenkette?
Um eine Rollenkette zu messen, müssen Sie zunächst die Kettenteilung bestimmen, die der Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Bolzen ist. Diese Messung wird typischerweise in Zoll oder Millimetern angegeben. Zusätzlich sollten Sie die Breite der Kette zwischen den Innenlaschen und die Durchmesser der Rollen und Bolzen messen. Es ist wichtig, die Kette zu strecken und gerade auszurichten, um genaue Messungen zu erhalten.
Wie berechnet man die Kettenteilung?
Die Kettenteilung einer Rollenkette wird berechnet, indem man den Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier aufeinanderfolgender Bolzen oder der Gelenkzapfen misst. Dieser Abstand wird direkt von Mitte zu Mitte über die Gelenkzapfen gemessen. Die Maßeinheit kann in Millimetern oder Zoll angegeben sein, abhängig vom Standardsystem der Kette.
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Angela Struck ist Chefredakteurin des developmentscouts und freie Journalistin sowie Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.