Kettentriebe
Inhaltsverzeichnis
Funktion und Wirkung
Aufgaben und Einsatz
Kettentrieb werden wegen ihrer Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit vielseitig für Leistungsübertragungen verwendet, z.b. bei Fahrzeugen, Motoren, Landmaschinen, Werkzeug - und Textilmaschinen, Holzbearbeitungsmaschinen, Druckereimaschinen und im Transportwesen.
Kettentriebe nehmen eine Mittelstellung zwischen Riementrieben und Zahnradtrieben, in Hinblick auf ihre Eigenschaften, des Bauaufwandes, Wartung und Leistungen ein.
Kettentriebe gehören wie Riementriebe zu den Zugmitteltrieben und werden wie diese bei größeren Wellenabständen an parallelen, möglichst waagerechten Wellen verwendet. Von dem treibenden Rad können mehrere Räder mit gleicher oder entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden.
Vorteile gegenüber Riementrieben
Formschlüssige und schlupffreie Leistungsübertragung und damit konstante Übersetzung. Geringere Lagerbelastungen, da Ketten ohne Vorspannungen laufen. Sie sind unempfindlich gegen hohe Temperaturen, Feuchtigkeit und Schmutz. Es ergeben sich kleinere Bauabmessungen bei gleicher Leistung.
Nachteile gegenüber Riementrieben
Unelastisch, starre Kraftübertragung, gekreuzte Wellenantriebe sind nicht möglich. Kettentriebe sind teuerer als leistungsmäßig vergleichbare Riementriebe. Schwingungen durch ungleichförmige Kettengeschwindigkeiten infolge des Polygoneffektes.
Kettenarten, Ausführung und Anwendung
Ketten werden in zwei Gruppen eingeteilt:
- 1. Gliederketten, die als Rundglieder- oder Stegketten meist als Hand- und Lastketten bei Hebezeugen und in der Fördertechnik Verwendung finden.
- 2. Gelenkketten, die in verschiedenen Ausführungen auch als Lastketten, Förderketten, insbesondere aber als Getriebeketten infrage kommen.
Bolzenkette
Bei dieser einfachsten Ausführung einer Gelenkkette drehen sich die Laschen auf Bolzen, die vernietet oder versplintet sind. Zu ihnen gehören die Gallketten (DIN 8152) mit mehreren Außen- und Innenlaschen je Glied.
Gallkette
Zahnkette
Die Zahnkette ist ein formschlüssiger Umschlingungstrieb. Sie greift mit ihren Zahnlaschen in die Verzahnung der Kettenräder ein. Diese Übernehmen die Zugkraft. Ein wesentliches Konstruktionsmerkmal ist das 2teilige Wiegegelenk. Beim Abwinkeln der Kettenglieder wiegen und rollen die beiden Gelenkzapfen aufeinander ab. Die Zahnkette ist bekannt für ihren geräuscharmen Lauf und wird international auch als Silent Chain bezeichnet.
Flyerkette
Flyerketten werden als Lastketten in Kränen und Hebezeugen verwendet. Sie bestehen nur aus Laschen und Bolzen und können keine Drehmomente übertragen.
Buchsenkette
Bei der Buchsenkette sitzt die innere Lasche auf einer Buchse, die sich auf dem Bolzen befindet. Das zusätzliche Gelenk reduziert den Verschleiß.
Hersteller Link mit Berechnung
Rollenkette
Die Rollenkette hat in der Technik die größte Bedeutung und Verbreitung erlangt. Die inneren Laschen sitzen auf einer Buchse, die sich auf dem Bolzen befindet. Die äußeren Laschen sitzen direkt auf dem Bolzen. Zwischen den inneren Laschen befindet sich eine Hülse auf dem Bolzen. Diese Hülse wird als Rolle bezeichnet und dient der Verschleiß- und Geräuschminderung. Anwendung findet sie vor allem in Kettentrieben, z.b. am Fahrrad oder Motorrad, sowie in vielen Antrieben an Maschinen.
Daneben gibt es auch diverse Sonderbauformen, z.b. Rotarykette bei der die Innenlaschen vom ersten Bolzen als Außenlaschen auf den nächsten Bolzen greifen, somit wird nur ein Laschentyp benötigt.
Sonderbauformen
Im Verwendungsbereich der Förder- und Lastenketten wurden von den Herstellerfirmen eine Vielzahl von Spezialketten entwickelt, wie zum Beispiel:
Scharnierbandkette
Scharnierbandketten, sind Förderketten die aus Platten die mit Scharnieren verbunden sind bestehen. Sie werden zum Transport von nicht zu schweren Stückgütern verwendet.
Kettenräder
Zu einem Kettentriebe gehören mindestens zwei Kettenräder, die von der Kette umschlungen werden. In ihrem Aufbau sind die Kettenräder für alle Stahlgelenkketten grundsätzlich gleich, lediglich die Verzahnung ist, entsprechend der jeweils verwendeten Kette, unterschiedlich. Die Verzahnung der Kettenräder muss so ausgeführt sein, dass die Kette nahezu reibungslos in die Verzahnung eingreift und dass eine während des Betriebes auftretende Kettenlängung, die erfahrungsgemäß ca 2% beträgt, entsprechend berücksichtigt wird, um Sicherheit, Laufruhe und Lebensdauer des Triebes zu gewährleisten. Es wäre von Vorteil die Kettenräder vom Kettenhersteller zu beziehen. Die Verbindung der Kettenräder mit den Wellen erfolgt über eine der gängigen Wellen - Naben - Verbindungen. Die Führung der Kette erfolgt im Allgemeinen durch das Eingreifen der Zähne des Kettenrades in die Kettenglieder. Lediglich bei der Zahnkette ist eine zusätzliche Innen- bzw. Außenführung erforderlich.
Polygoneffekt
Die Kette umschlingt die Räder in Form eines Vielecks. Daraus ergibt sich, dass der wirksame Raddurchmesser und entsprechend die Kettengeschwindigkeit schwankt. Die Kettengeschwindigkeit ändert sich periodisch, wobei mit kleiner werdender Zähnezahl des Kettenrades die Höhe des prozentualen Geschwindigkeitsunterschiedes zunimmt. Trägt man die Ungleichförmigkeit in Abhängigkeit von der Zähnezahl auf so erkennt man, dass bei z = 16 die Ungleichförmigkeit bereits 2%, bei z = 20 lediglich 1,2% beträgt, bei z < 16 dagegen stark zunimmt.
Die Ungleichförmigkeit der Kettenfortschrittsgeschwindigkeit führt nicht nur zu einem unruhigen Lauf der Kette und im Resonanzbereich zu Schwingungen (Längs- und Querschwingen), sondern kann durch die damit einhergehende Massenbeschleunigung und -verzögerung der Kette im Resonanzbereich theoretisch zu hohen Zusatzkräften und somit zur Zerstörung der Kette führen. Aufgrund der hohen Elastizität der Kette ist der Polygoneffekt für die praktische Auslegung der Kette jedoch unbedeutend, wenn z => 19 und bei höheren Geschwindigkeiten eine kleine Teilung p vorgesehen wird. Kettenräder mit z < 17 sollten nur bei Handtrieben oder langsam laufenden Ketten vorgesehen werden.
Schmierung und Wartung
Eine sorgfältige und wirksame Schmierung der Kette ist Voraussetzung zum Erreichen der dem Leistungsdiagramm zugrunde gelegten Lebensdauer von 15 000 Betriebsstunden. Die Art der Schmierung richtet sich nach der Kettengeschwindigkeit und muss umso intensiver sein, je größer diese ist. Vielfach müssen Schutzkästen angebracht werden, die als Ölbehälter dienen, gleichzeitig verschleißfördernden Schmutz fernhalten, vor unbeabsichtigten berühren schützen, aber auch Geräusche dämpfen können. Der Kettentrieb benötigt verhältnismäßig wenig Wartung. Dieses beschränkt sich bei geschützten Antrieben auf eine meist jährliche Reinigung des Ölbehälters sowie die Erneuerung der Ölfüllung. Offene Kettentriebe sind je nach Verschmutzung spätestens alle 3 - 6 Monate mit Petroleum, Dieselöl, Triochloräthylen oder Tetrachlorkohlenstoff zu reinigen. Die Kette ist auf evtl. auf vorhandene beschädigte Glieder zu untersuchen welche dann ausgetauscht werden müssen. Ebenfalls sind die Kettenräder vor Wiederauflage der Kette gründlich zu reinigen und bei starkem Verschleiß durch neue Räder zu ersetzen.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Niemals neue Ketten auf abgenutzte Kettenräder legen!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Auslegung von Kettentrieb
Kräfte am Kettentrieb
