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Wirtschaftlicher Erfolg ist berechenbar. Durch optimale Kettenauslegung.

Die größtmögliche Effizienz eines Antriebssystems ist Grundlage für optimale Wirtschaftlichkeit. Daher setzt unsere Engineering-Abteilung alles daran, Kunden bereits in frühen Planungsphasen ihrer Projekte zu unterstützen. Denn die optimale Auslegung der Kette entscheidet maßgeblich über die zuverlässige Betriebssicherheit Ihrer Anlagen.

 

Wir planen und realisieren Antriebslösungen für ein extrem breites Anwendungsspektrum. Von hoch belasteten Förder-und Hubanlagen über industrielle Anwendungen mit speziellen Anforderungen an Temperatur- oder Korrosionsbeständigkeit bis hin zu schmierstofffreien Fertigungsstraßen der Lebensmittelindustrie.

Auf Basis unseres hoch entwickelten modularen Produktsystems konzipieren wir maßgeschneiderte Kettensysteme für jede Herausforderung Ihres individuellen Einsatzbereichs. Hierfür erstellen wir präzise Anforderungsprofile, die als Grundlage einer optimalen Kettenauslegung eine Fülle von Faktoren erfassen und deren passgenaue Abstimmung letztlich über die dauerhafte Leistungsfähigkeit Ihrer Kette entscheidet.

Neben technischen Basisdaten wie Antriebstechnik, Belastung, Geschwindigkeit, Umgebungseinflüsse, wie etwa Feuchtigkeit und Temperatur, sowie Schmierung ermitteln wir gemeinsam mit Ihnen weitere Prozess- und Betriebsparameter sowie allgemeine wirtschaftliche Anforderungen und Zielsetzungen Ihrer Anwendung.

Das bedeutet nicht nur, dass eine Kette die technischen Anforderungen hinsichtlich Bruchlasten und Dauerfestigkeit erfüllt, um unnötige Kosten durch Standzeiten zu reduzieren. Es gilt auch, unnötigen Aufwand durch Überdimensionierung zu vermeiden.

So berechnen wir mit der optimalen Kettenauslegung auch Ihren maximalen wirtschaftlichen Erfolg.

Auslegung von Rollenketten

Die Lebensdauer einer Kette sollte ausschließlich durch ihr Verschleißverhalten bestimmt werden. Abnutzung erfolgt in den Kettengelenken an Bolzen und Buchsen. Der Verschleiß ist in erster Linie abhängig von der Kettenzugkraft, den Umlenkbewegungen der Glieder beim Lauf um die Kettenräder, der Gelenkfläche sowie der Schmierung und der Anzahl der Kettenumläufe.

 

Deshalb muss die Kette so bemessen werden, dass ein Überlastungs- oder Dauerbruch ausgeschlossen ist, d. h. Laschen und Bolzen den zu übertragenden Zugkräften standhalten, die Rollen den Beanspruchungen beim Einlauf in das Kettenrad widerstehen und der Verschleiß in den Kettengelenken und an den Zahnflanken innerhalb der erwarteten Lebensdauer in zulässigen Grenzen bleibt. Kettentriebe erreichen nur dann eine befriedigende Lebensdauer, wenn die Kettenräder fluchten, für gute Schmierung gesorgt ist, eine Nachspannmöglichkeit zum Ausgleich für die während des Betriebes auftretende Längung besteht und Schwingungen des Leer- und Lasttrums oder Drehschwingungen des gesamten Triebes unterbunden werden.

Der Durchhang im Leertrum soll bei neuen Ketten etwa 1 % des Wellenabstandes betragen.

Grundlagen für die Kettenauswahl

Zur Auswahl einer Kette müssen mindestens folgende Werte für die Kraftübertragung bekannt sein:

  1. zu übertragende Leistung P in kW
  2. Drehzahl des treibenden Rades n1 in min-1
  3. Übersetzungsverhältnis i = n1/n2 = z2/z1
  4. Betriebsbedingungen des Triebes (Stoßbeiwert fy)
  5. Wellenabstand a in mm

Nach Möglichkeit sollten Kettenräder mit mindestens 17 Zähnen gewählt werden. Für Antriebe ab mittlerer Geschwindigkeit oder im Bereich der max. Belastung empfehlen wir, Kettenräder mit 21 Zähnen vorzusehen, und zwar mit gehärtetem Zahnkranz. Die größte Zähnezahl soll normalerweise 150 Zähne nicht überschreiten.

Der günstigste Wellenabstand liegt zwischen 30 bis 50 Kettenteilungen und sollte einen Umschlingungswinkel von mindestens 120° auf dem kleinen Rad zulassen. Bei Kettentrieben mit einer Neigung zur Waagerechten von über 60° muss durch den Einbau von Spannrädern oder automatisch wirkenden Kettenspannern für die notwendige Kettenspannung gesorgt werden.

Oft besteht die Wahl zwischen einer Einfach-Rollenkette größerer Teilung und Mehrfach-Rollenketten mit kleinerer Teilung. Dabei lassen Kettentriebe mit Mehrfach-Rollenketten bei beschränktem Raum kleinere Raddurchmesser zu. Sie erzeugen geringere Geräusche und Schwingungen als Ketten mit großer Teilung, die auf Rädern mit niedrigen Zähnezahlen laufen.

Nutzen Sie unseren Service zur sicheren Auslegung der optimalen Rollenkette!

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Auslegung von Flyerketten

Die Auswahl von Flyerketten erfolgt unter Berücksichtigung der zu übertragenden Last und der Betriebsbedingungen, d. h. der Belastungsart, der Kettengeschwindigkeit, der Bewegungshäufigkeit der Kette, der Größe der auftretenden Stöße und der Betriebstemperatur. Die zulässige dynamische Zugkraft ist abhängig von der Betriebszeitfestigkeit der Laschen und Bolzen. Als mittelbarer Maßstab wird die Bruchkraft der Ketten eingesetzt und die Betriebszeitfestigkeit durch einen ausreichenden Bruchsicherheitsfaktor berücksichtigt. Kettenart und Ausführung bestimmen die Höhe des zu wählenden Bruchsicherheitsfaktors.

 

Für die Auslegung der Lastketten müssen die Zugkraft F und die Betriebsbedingungen zum Abschätzen zusätzlicher dynamischer Beanspruchungen bekannt sein. Aus der Zugkraft F, dem Faktor f1 für die Betriebsbedingungen und dem Bruchsicherheitsfaktor S wird die erforderliche Mindestbruchkraft FB der Kette ermittelt.

Für den Sicherheitsfaktor S gelten die Vorschriften der Behörden und des TÜV. Liegen keine Vorschriften vor, so kann der Faktor S in Abhängigkeit von der Kettenart und der Ausführung (Laschenkombination) normalerweise zwischen 7 und 12 gewählt werden.

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Auslegung von Werkzeugmagazinketten

Werkzeugmagazinketten dienen als Werkzeugspeicher für Bearbeitungszentren und stellen interessante Alternativen zu Schalttellern, Kassetten oder Portalen dar. Durch eine mäanderförmige Führung der Kette wird eine hohe Speicherkapazität von Werkzeugen bei relativ geringem Bauraum erzielt.

Die Werkzeugmagazinkette ist als Gallkette aufgebaut, wobei die Laschen sich auf wärmebehandelten und beschichteten Stahlhülsen drehen. In die Stahlhülsen sind die verschiedenen Werkzeugaufnahmen integriert, die einen schonenden Sitz für den Kegelschaft des Werkzeugs bieten. Die axiale Abzugskraft kann je nach Anordnung der Kette (Werkzeuge liegend, hängend oder stehend) und Werkzeuggewicht angepasst werden.

Werkzeugmagazinketten werden nach Kundenwunsch in verschiedenen Teilungen gefertigt. In Absprache mit den Kunden werden neben der Kette die verschiedenen Werkzeugaufnahmen (SK, HSK etc.) sowie die passenden Kettenräder nach individuellen Anforderungsprofilen ausgelegt.

Folgende Informationen sind dabei relevant:

  • Welcher Typ Steilkegel wird verwendet?
  • Welcher Typ Anzugsbolzen wird verwendet?
  • In welcher Lage soll die Kette eingebaut werden?
  • Welche Teilung (in Abhängigkeit von der Werkzeuggröße) soll die Kette haben?
  • Welche Masse hat ein Werkzeug (besonders wichtig bei hängender Anordnung)?
  • Welchen Teilkreisdurchmesser sollen die Kettenräder haben?
  • Wie soll die Kette geführt werden?
  • Wie wird die Kette beim Werkzeugwechsel positioniert?
  • Welche Spannvorrichtung soll verwendet werden?
  • Wie groß soll die Abzugskraft sein?
  • In welcher Position soll die Klemmsicherung bzw. Auslösung angebracht sein?

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Mit der optimalen Kettenauslegung berechnen wir Ihren wirtschaftlichen Erfolg.

Dr. Jakob Küpferle
Dr. Jakob Küpferle
Leiter Engineering
Fax +49 2331 782-455
Martin Kiehne
Martin Kiehne
Technische Kundenberatung
Fax +49 2331 782-455
Thomas Rafflenbeul
Thomas Rafflenbeul
Technische Kundenberatung
Fax +49 2331 782-455