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antriebstechnik 12/2017

antriebstechnik 12/2017

KETTEN, RIEMEN & CO. I

KETTEN, RIEMEN & CO. I SPECIAL Wo bares Geld zählt Antriebsketten – weniger Ausfallzeiten bei anspruchsvollen Anwendungen Es ist kein Geheimnis: Je spezieller die industriellen Anwendungen, umso spezieller sind die Anforderungen an die verwendeten Maschinen- und Anlagenkomponenten. Eine Vielzahl an Herausforderungen sind vom allgemeinen Massenprodukt nicht oder nur unzureichend zu lösen. Das gilt auch bei dem Thema Antriebs- oder Förderketten. Standardlösungen – von den meisten Anbietern günstig in Asien produziert – werden vielerorts verwendet, doch ihre Leistungsfähigkeit leidet je anspruchsvoller die Anforderungen sind. Um die Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit in den verschiedenen Einsatzbereichen zu erhöhen, entwickeln und produzieren Hersteller von Qualitätsketten wie die Renold GmbH spezielle Solution Chains, welche auf die verschiedenen Anwendungsprofile maßgeschneidert sind. Diese Spezialkomponenten werden nicht in Asien, sondern z. B. im deutschen Einbeck produziert. Ihr größter Vorteil: mit ihnen lassen sich Ausfallzeiten und Wartungsaufwand verlässlich reduzieren. Performance: Kriterium Nr. 1 Antriebs- und Förderketten sind in nahezu jeder Industrie weitverbreitet im Einsatz. Das zentrale Bewertungskriterium ist die Performance, die sich wiederum in drei verschiedenen Ansätzen bewerten lässt: Bei der Bruch- oder Zerreißkraft geht es um die statische Maximallast, die eine Kette tragen kann, bevor das Material bricht. Im einfachsten Rechenmodell ergibt sich aus der Bruchkraft und einem Sicherheitsfaktor die maximal zulässige Betriebslast einer Kette. Die Verschleißfestigkeit wiederum beschreibt die Widerstandsfähigkeit gegenüber abrasivem Verschleiß im Kettengelenk, welcher die verschleißbedingte Längung der Kette Steffen Lüdecke ist Engineering Manager bei der Renold GmbH in Einbeck hervorruft. Doch das wahrscheinlich wichtigste Kriterium ist die Dauerfestigkeit. In den meisten Anwendungsbereichen durchlaufen Ketten abwechselnd Be- und Entlastungsphasen und unterliegen dabei wechselnden Spannungszuständen. Diese dynamischen Belastungen variieren von den statischen und sind in der Praxis der limitierende Faktor. Unter extremen Belastungen In Industriebereichen, in denen Ketten kontinuierlich unter hohen Belastungen laufen, spielt die Dauerfestigkeit eine große Rolle. Zum Beispiel im Bereich der Druckmaschinen, die mit hoher Geschwindigkeit bis zu 24 h am Tag laufen. Mit der Markteinführung moderner High-Performance-Lösungen, die mit Fokus auf die Dauerfestigkeit entwickelt wurden, kann die Ausdauer von Standardrollenketten überboten werden. Tests und Entwicklungsarbeit bei Renold haben ergeben, dass vor allem die Bauteilegeometrie sowie optimierte Presssitze elementar zur Verbesserung der Dauerfestigkeit beitragen. Insbesondere bei der Geometrie der Laschen hat sich gezeigt, dass die Höhe der Laschentaille oft unterschätzte Auswirkungen auf die Performance haben kann. Die derzeit leistungsstärkste Kette in diesem Bereich ist die mit Fokus auf höchste Dauerfestigkeit entwickelte Renold Synergy, deren Laschen in der sogenannten „Grand Prix“-Kontur geformt sind. Auch die schwächste Stelle einer Kette, der Verschluss, ist bei dieser Kette im Hinblick auf die Dauerfestigkeit optimiert. Dank ihrer optimierten Eigenschaften, bietet die Renold Synergy eine um 60 % höhere Dauerfestigkeit gegenüber herkömmlichen Standardketten. Auch die Arbeitsumgebung spielt eine bedeutende Rolle bei der Performance einer Kette und wird damit oft zum kritischen Ausschlussargument für Standardketten. Das Thema Schmierung ist immer wieder ein zentraler Punkt, wenn es um den Einsatz in Reinräumen oder in der Lebensmittelindustrie geht: Aus Hygienegründen dürfen hier oftmals keine Schmiermittel verwendet werden, da diese sonst die Produkte oder Nahrungsmittel kontaminieren könnten. Einfache Standardketten nehmen ohne Schmierung schnell Schaden und müssen aufgrund von starkem Verschleiß häufig gewechselt werden. Deshalb bedarf es hier Spezialketten wie der Renold Syno, die auch ohne Schmierung von außen eine lange Haltbarkeit offerieren oder mit Schmierstoffen arbeiten, die eigens für den entsprechenden Einsatzbereich zugelassen sind. Es geht auch ohne Schmierung Im Bereich der Fischverarbeitung, wo gefrorene Ware verarbeitet wird und aufgrund von Schmelzwasser auch auf Korrosionsschutz geachtet werden muss, ist der Einsatz von reinen Standardketten nicht uneingeschränkt möglich. In solchen Anwendungen haben sich Ketten mit Polymer-Innengliedern bewährt. Dabei besteht das Innenglied aus Spezialkunststoffen, während die Bolzen und Außenlaschen aus Edelstahl bestehen. Diese Ketten verzichten meist vollständig auf Buchsen oder Rollen, das gesamte Innenglied ist in einem Stück gefertigt und benötigt keine Schmierstoffe. 50 antriebstechnik 12/2017

Dieses wird, anders als bei den üblichen Schmierungen, während des Betriebs von der Sintermetallbuchse an den Reibflächen freigesetzt. Diese sogenannte „Dry-to-the- Touch“-Oberfläche von Ketten wie Renold Syno eignet sich für Anwendungen, bei denen überhaupt keine zusätzliche Schmierung genutzt werden darf und ist sicher bei Geschwindigkeiten von bis zu 3 m/s. 01 Verstärkte Bolzen sind eine Möglichkeit die Solution Chains haben, um ihre Lebensdauer gegenüber Standardketten zu verlängern 02 Ketten wie die Renold Synergy bieten dank Laschen in „Grand Prix“-Kontur und hochwertiger Verarbeitung die beste Dauerfestigkeit bei hohen Belastungen 03 Beim Umgang mit Lebensmitteln sind Hygienevorschriften besonders hoch – eigens entwickelte Solution Chains kommen daher ohne äußere Schmierung aus Bei der Wahl einer Kunststoffkette sollte auf jeden Fall bedacht werden, dass sie zwar in punkto Hygiene und Gewicht klare Vorteile hat, ihre Festigkeit aber geringer ist als bei Standardketten. Die zweite Technologievariante, die im Bedarfsfall ohne jegliche Schmierung auskommt, ist die Polymerbuchsenkette. Sie eignet sich vor allem in Bereichen, in denen höhere Kräfte wirken und wo Kunststoffketten nicht ausreichen. Um den Abrieb ohne Schmierung gering zu halten, wird hier im Kettengelenk zwischen Bolzen und Buchse zusätzlich eine höchst verschleißbeständige Kunststoffbuchse eingesetzt. Diese Kunststoffbuchsen sind jedoch Spezialentwicklungen und werden daher nur von wenigen Herstellern angeboten. Im frostfreien Lebensmittelbereich bieten sich auch vernickelte Ketten mit Sintermetallbuchsen an, die Schmiermittel enthalten. Der Dreck bleibt draußen Da Ketten auch in rauen, verschmutzten Umgebungen volle Leistung bringen müssen, wurden auch Solution Chains für diesen Bereich entwickelt. Denn Staub und Dreck, wie sie z. B. in Landwirtschaft, Holz- und Papierverarbeitung oder Ziegeleien auftreten, fügen einer Standardkette schnell erhebliche Schäden zu und führen zu Ausfällen und ungeplanten Wartungsarbeiten. Spezialketten in diesem Bereich benötigen daher eine besondere Robustheit gegenüber abrasiven Medien, die in das Kettengelenk eindringen und dort erhöhten Verschleiß hervorrufen. Die derzeit vielversprechendsten Entwicklungen auf diesem Gebiet basieren auf zwei Modifikationen der bisherigen Kettenlösungen: Erstens die Verwendung von extrem harten Bolzen, da dieser dem höchsten Verschleiß unterliegt. Diese bestehen aus einem besonderen Material, das zusätzlich noch einer aufwändigen Oberflächenbehandlung unterzogen wird, wodurch sie eine Härte erlangen, die etwa um den Faktor 2 höher ist, als bei marktüblichen Standardketten. Zweitens eine spezielle Schmierung, die verhindert, dass Staub und Schmutz in die Zwischenräume der Gelenke eindringen können. Bei der Solution-Chain-Marke Renold Sovereign konnte die Leistungsdauer bei rauen Umgebungsbedingungen so gegenüber den Standardlösungen um das Dreifache verlängert werden. Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften können diese Ketten, obwohl sie nicht für den schmierstofflosen Einsatz gedacht sind, im Extremfall auch bei Mangelschmierung bis hin zum Trockenlauf länger den Betrieb aufrechterhalten. Solution Chains sind zwar teurer als die konventionelle Massenware aus Fernost, haben aber klare Vorteile: Sie sind auf das jeweilige Aufgabenprofil maßgeschneidert, garantieren gleichbleibend hohe Qualität, kontrolliert nach europäischen Maßstäben, und sind in der Regel höherwertig verarbeitet – z. B. mit nahtlos gefertigten Rundteilen oder einzeln beschichteten Komponenten. Der Einsatz einer Spezialkette hat ein Ziel: Verringerung der Ausfallzeiten durch Verlängerung der Lebenszeit im jeweiligen Arbeitsszenario. Für die Industrie, wo Maschinenstillstandskosten pro Stunde schnell fünfstellig sind, bedeutet jede Verlängerung der Laufzeit also bares Geld. www.renold.com [ ] ... was man kaum sieht

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