Rollenketten oder Buchsenrollenketten werden am häufigsten in verschiedenen Arten von Haushalts-, Industrie- und Landmaschinen wie Förderbändern, Drahtziehmaschinen, Druckmaschinen, Automobilen, Motorrädern usw. verwendet. Dabei handelt es sich um einen Kettenantriebstyp. Fahrrad. Es besteht aus einer Reihe kurzer zylindrischer Rollen, die durch Seitenglieder zusammengehalten werden. Der Antrieb erfolgt über Zahnräder, sogenannte Kettenräder. Es handelt sich um eine einfache, zuverlässige und effiziente Art der Stromübertragung. Eine Skizze von Leonardo da Vinci aus dem 16. Jahrhundert zeigt eine Kette mit Rollenlagern. Im Jahr 1800 patentierte James Fassel eine Rollenkette, die eine Gegengewichtssperre entwickelte, und im Jahr 1880 patentierte Hans Reynold eine Bush-Rollenkette.
aufstellen
Buchsenrollenketten bestehen aus zwei Arten von Gliedern, die abwechselnd angeordnet sind. Der erste Typ ist das Innenglied, bei dem die beiden Innenlaschen durch zwei Hülsen oder Buchsen zusammengehalten werden, die zwei Rollen drehen. Innenglieder wechseln sich mit einer zweiten Art von Außengliedern ab, die aus zwei Außenlaschen bestehen, die durch Stifte zusammengehalten werden, die durch Innengliedbuchsen verlaufen. „Bushless“-Rollenketten sind anders aufgebaut, funktionieren aber ähnlich. Anstelle separater Buchsen oder Hülsen, die die Innenplatten zusammenhalten, werden die Platten mit Rohren gestanzt, die durch Löcher ragen und denselben Zweck erfüllen. Dies hat den Vorteil, dass ein Schritt bei der Kettenmontage entfällt. Das Rollenkettendesign reduziert die Reibung, was die Effizienz erhöht und den Verschleiß im Vergleich zu einfacheren Designs verringert. Die ursprüngliche Antriebskette hatte keine Rollen oder Buchsen und sowohl die Innen- als auch die Außenlaschen wurden durch Stifte zusammengehalten, die direkten Kontakt mit den Kettenradzähnen hatten. Bei dieser Konfiguration stellte ich jedoch fest, dass die Kettenradzähne und die Platte, auf der sich die Kettenradzähne drehten, sehr schnell verschleißten. Dieses Problem wurde teilweise durch die Entwicklung von Hülsenketten gelöst, bei denen die Stifte, die die Außenlaschen halten, durch Buchsen oder Hülsen verlaufen, die die Innenlaschen verbinden. Dadurch wird der Verschleiß auf eine größere Fläche verteilt. Allerdings verschleißen die Kettenradzähne aufgrund der Gleitreibung mit den Buchsen immer noch schneller als erwartet. Die zusätzlichen Rollen, die die Kettenbuchsenhülse umgeben, sorgen für Rollkontakt mit den Kettenradzähnen und sorgen außerdem für eine hervorragende Verschleißfestigkeit des Kettenrads und der Kette. Solange die Kette gut geschmiert ist, ist die Reibung sehr gering. Eine kontinuierliche, saubere Schmierung von Rollenketten ist für einen effizienten Betrieb und die richtige Spannung unerlässlich.
schmierend
Viele Antriebsketten (z. B. Nockenwellenantriebe in Fabrikanlagen und Verbrennungsmotoren) arbeiten in sauberen Umgebungen, sodass ihre Verschleißflächen (d. h. Stifte und Buchsen) nicht durch abgesetzte und suspendierte Sedimente beeinträchtigt werden, und viele davon sind geschlossene Umgebungen, z. B. einige Walzen Ketten haben einen eingebauten O-Ring zwischen der Außenlasche und der inneren Rollenkettenplatte. Kettenhersteller begannen mit der Einführung dieser Funktion, nachdem Joseph Montano, der für Whitney Chain in Hartford, Connecticut, arbeitete, die Anwendung im Jahr 1971 erfand. O-Ringe wurden als Methode zur Verbesserung der Schmierung von Kettengliedern zur Kraftübertragung eingeführt, was für die Verlängerung der Kettenlebensdauer wichtig ist . Diese Gummihalter bilden eine Barriere, die das werkseitig aufgetragene Fett in den Verschleißbereichen von Bolzen und Buchse hält. Darüber hinaus verhindern Gummi-O-Ringe das Eindringen von Staub und anderen Verunreinigungen in die Kettengelenke. Andernfalls kann es durch solche Partikel zu starkem Verschleiß kommen. Darüber hinaus gibt es viele Ketten, die unter schmutzigen Bedingungen betrieben werden müssen und aus Größen- oder Betriebsgründen nicht abgedichtet werden können. Beispiele hierfür sind Ketten, die an landwirtschaftlichen Geräten, Fahrrädern und Kettensägen verwendet werden. Diese Ketten weisen zwangsläufig einen relativ hohen Verschleiß auf. Viele Schmiermittel auf Ölbasis ziehen Staub und andere Partikel an und bilden schließlich eine abrasive Paste, die den Kettenverschleiß erhöht. Dieses Problem kann durch „trockenes“ PTFE-Sprühen gemildert werden. Nach dem Auftragen bildet es einen starken Film, der sowohl Partikel als auch Feuchtigkeit blockiert.
Schmierung der Motorradkette
Verwenden Sie ein Ölbad mit einer Kette, die mit hoher Geschwindigkeit läuft, die der eines Zweiradfahrzeugs entspricht. Dies ist bei modernen Motorrädern nicht möglich und die meisten Motorradketten laufen ungeschützt. Daher neigen Motorradketten im Vergleich zu anderen Verwendungszwecken dazu, schnell abzunutzen. Sie sind extremen Kräften ausgesetzt und Regen, Schlamm, Sand und Streusalz ausgesetzt. Die Fahrradkette ist der Teil des Antriebsstrangs, der die Kraft vom Motor auf das Hinterrad überträgt. Eine ordnungsgemäß geschmierte Kette kann einen Übertragungswirkungsgrad von über 98 % erreichen. Eine ungeschmierte Kette verringert die Leistung erheblich und erhöht den Ketten- und Kettenradverschleiß. Es gibt zwei Arten von Schmiermitteln für Motorradketten im Aftermarket: Sprühschmiermittel und Tropfschmiermittel. Sprühschmiermittel können Wachs oder Teflon enthalten. Diese Schmierstoffe verwenden klebrige Zusatzstoffe, um an Ihrer Kette zu haften, erzeugen aber auch eine abrasive Paste, die Schmutz und Splitt von der Straße entfernt und mit der Zeit den Verschleiß der Komponenten beschleunigt. Schmieren Sie die Kette kontinuierlich durch Auftropfen von Öl und verwenden Sie dabei leichtes Öl, das nicht an der Kette klebt. Untersuchungen zeigen, dass Tropfölversorgungssysteme maximalen Verschleißschutz und maximale Energieeinsparungen bieten.
Varianten
Wenn die Kette nicht für Anwendungen mit hohem Verschleiß verwendet wird (z. B. zur einfachen Übertragung von Bewegungen von einem Handhebel auf eine Steuerwelle einer Maschine oder eine Schiebetür an einem Ofen), wird ein einfacherer Typ verwendet. Die Kette kann weiterhin verwendet werden. Umgekehrt kann eine Kette „stoßen“, wenn zusätzliche Kraft erforderlich ist, sie muss aber in kleineren Abständen gleichmäßig bewegt werden. Anstatt nur 2 Plattenreihen an der Außenseite der Kette anzubringen, ist es möglich, 3 („doppelte“), 4 („dreifache“) oder mehr Reihen paralleler Platten mit Buchsen zwischen benachbarten Paaren und Rollen zu platzieren. Auf dem Kettenrad sind Zähne gleicher Reihenzahl parallel angeordnet und aufeinander abgestimmt. Beispielsweise besteht die Steuerkette eines Automotors normalerweise aus mehreren Plattenreihen, die als Ketten bezeichnet werden. Rollenketten gibt es in verschiedenen Größen, wobei die gängigsten ANSI-Standards (American National Standards Institute) 40, 50, 60 und 80 sind. Die erste Zahl gibt den Abstand der Kette in Schritten von 8 Zoll an, die letzte Zahl ist 0. 1 steht für eine Standardkette, 1 für eine leichte Kette und 5 für eine Hülsenkette ohne Rollen. Eine Kette mit einer Teilung von 0,5 Zoll ist also ein Kettenrad der Größe 40, während ein Kettenrad der Größe 160 einen Abstand von 2 Zoll zwischen den Zähnen hat und so weiter. Die metrische Gewindesteigung wird in Sechzehntel Zoll ausgedrückt. Daher entspricht die metrische Kette Nr. 8 (08B-1) der ANSI-Kette Nr. 40. Die meisten Rollenketten bestehen aus einfachem Kohlenstoffstahl oder legiertem Stahl, Edelstahl wird jedoch in Lebensmittelverarbeitungsmaschinen und an anderen Orten verwendet, an denen die Schmierung ein Problem darstellt. Aus dem gleichen Grund sehen wir manchmal auch Nylon und Messing. Die Verbindung von Rollenketten erfolgt üblicherweise über Aufhängeglieder (auch „Verbindungsglieder“ genannt). Dieses Hauptglied verfügt normalerweise über einen Stift, der durch einen Hufeisenclip und nicht durch Reibungspassung gehalten wird, und kann mit einem einfachen Werkzeug eingesetzt oder entfernt werden. Ketten mit abnehmbaren Gliedern oder Stiften werden auch verstellbare geteilte Ketten genannt. Halbglieder (auch „Offsets“ genannt) sind erhältlich und werden verwendet, um die Kettenlänge mit einer einzelnen Rolle zu verlängern. Genietete Rollenketten Die Enden der Hauptglieder (auch „Verbindungsglieder“ genannt) sind „genietet“ oder gequetscht. Diese Stifte sind langlebig und können nicht entfernt werden.
Hufeisenklammer
Eine Hufeisenklemme ist eine U-förmige Federstahlbefestigung, die zur Befestigung der Seitenplatten des Verbindungsglieds (oder „Hauptglieds“) verwendet wird, das zuvor zur Vervollständigung des Rollenkettenglieds erforderlich war. Die Klemmmethode gerät in Vergessenheit, da immer mehr Ketten als Endlosschleifen ausgeführt werden, die nicht für die Wartung gedacht sind. Moderne Motorräder sind meist mit Endlosketten ausgestattet, allerdings kommt es immer seltener vor, dass die Kette verschleißt und ausgetauscht werden muss. Als Ersatzteil erhältlich. Modifikationen an Motorradaufhängungen verringern tendenziell diesen Einsatz. Diese Klemmmethode ist häufig bei älteren Motorrädern und Fahrrädern (z. B. mit Nabenschaltung) zu finden, kann jedoch nicht bei Fahrrädern mit Kettenschaltung verwendet werden, da die Klemmen dazu neigen, im Schalthebel stecken zu bleiben. In vielen Fällen ist die Endloskette am Rahmen der Maschine befestigt und kann nicht einfach ausgetauscht werden (dies gilt insbesondere für herkömmliche Fahrräder). In einigen Fällen funktionieren Verbindungsglieder mit Hufeisenklemmen jedoch möglicherweise nicht oder werden von der Anwendung bevorzugt. In diesem Fall wird ein „weiches Glied“ verwendet, das ausschließlich auf Reibung mittels einer Kettennietmaschine beruht. Unter Verwendung modernster Materialien, Werkzeuge und geschickter Techniken ist diese Reparatur eine dauerhafte Lösung, die fast so stark ist und so lange hält wie eine ununterbrochene Kette.
verwenden
Rollenketten werden in Antrieben mit niedriger bis mittlerer Geschwindigkeit und Geschwindigkeiten von etwa 600 bis 800 Fuß pro Minute eingesetzt. Bei hohen Geschwindigkeiten von etwa 2.000 bis 3.000 Fuß pro Minute werden jedoch aufgrund von Verschleiß und Geräuschproblemen häufig Keilriemen verwendet. Eine Fahrradkette ist eine Art Rollenkette. Möglicherweise verfügt Ihre Fahrradkette über ein Hauptglied oder zum Aus- und Einbau ist möglicherweise ein Kettenwerkzeug erforderlich. Die meisten Motorräder verwenden eine ähnliche, größere und stärkere Kette, diese wird jedoch manchmal durch einen Zahnriemen- oder Wellenantrieb ersetzt, der weniger Lärm erzeugt und weniger Wartung erfordert. Einige Automobilmotoren verwenden Rollenketten zum Antrieb von Nockenwellen. In Hochleistungsmotoren kommen häufig Zahnradgetriebe zum Einsatz, einige Hersteller nutzen bereits seit den frühen 1960er-Jahren Zahnriemen. Ketten werden auch in Gabelstaplern verwendet, die Hydraulikzylinder als Riemenscheiben zum Anheben und Absenken des Staplers verwenden. Diese Ketten gelten jedoch nicht als Rollenketten, sondern werden als Hubketten oder Plattenketten klassifiziert. Kettensägen-Schneidketten ähneln auf den ersten Blick Rollenketten, sind aber eher mit Flyerketten verwandt. Sie werden über vorstehende Treibglieder angetrieben und dienen gleichzeitig der Positionierung der Kette auf der Schiene. Der Harrier Jumpjet verwendet möglicherweise ungewöhnlicherweise ein Paar Motorradketten. Er verwendet einen Kettenantrieb von einem Luftmotor, um eine bewegliche Triebwerksdüse zu drehen, die für den Schwebeflug nach unten und für den normalen I-Can-Flug nach hinten zeigt. Vorwärtsflug, ein System namens „Thrust Vectoring“.
tragen
Durch den Verschleiß der Rollenkette wird die Teilung (der Abstand zwischen den Gliedern) vergrößert und die Kette verlängert. Beachten Sie, dass dies auf den Verschleiß des Drehzapfens und der Buchse zurückzuführen ist und nicht auf die tatsächliche Dehnung des Metalls (was bei einigen flexiblen Stahlteilen, wie z. B. Handbremsseilen von Autos, der Fall ist). wie). Bei modernen Ketten kommt es selten vor, dass eine Kette (nicht für Fahrräder) bis zum Ausfall verschleißt. Wenn die Kette verschleißt, verschleißen die Kettenradzähne schnell und brechen schließlich, was zum Verlust aller Kettenradzähne führt. Kettenradzähne. Das Kettenrad (insbesondere das kleinere der beiden Kettenräder) erfährt eine Schleifbewegung, die die charakteristische Hakenform auf der angetriebenen Oberfläche der Zähne erzeugt. (Dieser Effekt wird durch eine falsche Kettenspannung verstärkt, ist aber trotz aller Vorsichtsmaßnahmen unvermeidbar.) Abgenutzte Zähne (und Ketten) können die Kraft nicht reibungslos übertragen, was sich in Geräuschen, Vibrationen oder (bei Automotoren mit Steuerketten) Änderungen im Zündzeitpunkt bemerkbar macht, die durch die Zündzeitpunktanzeige sichtbar sind. Eine neue Kette auf einem verschlissenen Kettenrad hält nicht lange, daher müssen in diesem Fall sowohl das Kettenrad als auch die Kette ausgetauscht werden. In weniger schwerwiegenden Fällen kann man sich jedoch das größere der beiden Kettenräder sparen. Dies liegt daran, dass die kleineren Ritzel immer den größten Verschleiß aufweisen. Ketten springen normalerweise nur bei sehr leichten Anwendungen (z. B. Fahrrädern) oder in extremen Fällen unzureichender Spannung aus den Kettenrädern. Die Kettenverschleißdehnung wird nach folgender Formel berechnet: % = ( ( M. − ( S. ＊ P. ) ) / ( S. ＊ P. ) ) ＊ 100 {\displaystyle \%=((M-(S *P ))/(S*P))*100} M = Länge der Anzahl der gemessenen Glieder S = Anzahl der gemessenen Glieder P = Teilung In der Branche ist es üblich, die Bewegung der Kette zu überwachen Spanner (ob manuell oder automatisch) und die Genauigkeit der Antriebskettenlänge (als Faustregel gilt, die Rollen bei einem verstellbaren Antrieb um 3 % zu dehnen, um die Kette auszutauschen, oder die Rollenkette um 1,5 % zu dehnen) % (bei einem Antrieb mit fester Mitte). ). Eine einfache Methode, die besonders für Fahrrad- und Motorradfahrer geeignet ist, besteht darin, die Kette bei gespannter Kette vom größeren der beiden Ritzel abzuziehen. Deutliche Bewegungen (sichtbar durch Lücken usw.) können darauf hinweisen, dass die Kette ihre maximale Verschleißgrenze erreicht oder überschritten hat. Wenn Sie dieses Problem ignorieren, kann das Kettenrad beschädigt werden. Der Verschleiß des Kettenrads kann diesem Effekt entgegenwirken und den Kettenverschleiß überdecken.
Verschleiß der Fahrradkette
Leichte Ketten an Fahrrädern mit Kettenschaltung können brechen, weil der innere Stift tonnenförmig statt zylindrisch ist (oder besser gesagt in der Seitenplatte, da das „Nieten“ meist zuerst scheitert). kann sich lösen). Der Kontakt zwischen dem Stift und der Buchse ist ein Punkt und nicht die übliche Linie, was dazu führt, dass der Stift der Kette durch die Buchse und schließlich die Rolle verläuft, was schließlich zum Bruch der Kette führt. Diese Struktur ist notwendig, da der Schaltvorgang dieses Getriebes ein seitliches Biegen und Verdrehen der Kette erfordert, ist aber auf die Flexibilität und den relativ langen Spielraum einer so dünnen Kette am Fahrrad zurückzuführen. Es kann zu Längenabweichungen kommen. Kettenversagen ist bei Nabenschaltungen (Bendix 2-Gang, Sturmey-Archer AW usw.) weniger ein Problem, da die Verschleißfläche in Kontakt mit den Parallelstiftbuchsen viel größer ist. Das Nabenschaltungssystem ermöglicht außerdem ein komplettes Gehäuse, was die Schmierung und den Sandschutz erheblich unterstützt.
Kettenstärke
Das gebräuchlichste Maß für die Festigkeit einer Rollenkette ist die Zugfestigkeit. Die Zugfestigkeit gibt an, wie viel einer einzelnen Belastung eine Kette standhalten kann, bevor sie reißt. Die Ermüdungsfestigkeit der Kette ist ebenso wichtig wie die Zugfestigkeit. Die Schlüsselfaktoren, die die Dauerfestigkeit der Kette beeinflussen, sind die Qualität des zur Herstellung der Kette verwendeten Stahls, die Wärmebehandlung der Kettenkomponenten, die Qualität der Astlochbearbeitung der Kettenlasche, die Art des Schusses und die Festigkeit des Kettenblatts Kugelstrahlbeschichtung. auf dem Linkboard. Weitere Faktoren können die Dicke der Kettenlasche und das Kettenlaschendesign (Profil) sein. Bei Rollenketten im Dauerantrieb gilt als Faustregel, dass die Belastung der Kette je nach Art des verwendeten Aufhängegliedes (Einpress- oder Rutschverbindung) 1/6 oder 1/9 der Zugfestigkeit der Kette nicht überschreiten darf. An ). muss passen). Rollenketten, die in kontinuierlichen Antrieben über diesen Schwellenwerten betrieben werden, können aufgrund von Ermüdungsversagen der Kettenplatten vorzeitig ausfallen, was häufig auch der Fall ist. Die standardmäßige minimale Endfestigkeit für ANSI 29.1-Stahlketten beträgt 12.500 x (Teilung in Zoll)2. X-Ring- und O-Ring-Ketten verfügen über interne Schmiermittel, die den Verschleiß deutlich reduzieren und die Lebensdauer der Kette verlängern. Beim Vernieten der Kette wird internes Schmiermittel per Vakuum eingespritzt.
Kettenstandard
Normungsorganisationen wie ANSI und ISO pflegen Standards für das Design, die Abmessungen und die Austauschbarkeit von Antriebsketten. Die folgende Tabelle zeigt beispielsweise Daten aus dem ANSI-Standard B29.1-2011 (Präzisionsrollenketten, Zubehör und Kettenräder), der von der American Society of Mechanical Engineers (ASME) entwickelt wurde. Weitere Informationen finden Sie unter Ressourcen. Um Ihnen die Erinnerung zu erleichtern, finden Sie hier eine weitere Tabelle mit den wichtigsten Abmessungen (in Zoll) für denselben Standard (die Teil dessen sind, was Sie bei der Auswahl der vom ANSI-Standard empfohlenen Zahlen berücksichtigen): Typische Fahrradkette (für Kettenschaltungen) Verwenden Sie schmal 1 /2-Zoll-Teilungskette. Die Kettenbreite ist variabel, ohne die Tragfähigkeit zu beeinträchtigen. Je mehr Ritzel Sie am Hinterrad haben (früher waren es 3-6, jetzt 7-12), desto dünner ist die Kette. Ketten werden basierend auf der Anzahl der Gänge verkauft, für die sie ausgelegt sind, beispielsweise eine „10-Gang-Kette“. Nabenschaltungen oder Singlespeed-Fahrräder verwenden eine 1/2 x 1/8 Zoll Kette. 1/8 Zoll bezieht sich auf die maximale Ritzeldicke, die an einer Kette verwendet werden kann. Ketten mit parallelen Gliedern haben normalerweise eine gerade Anzahl von Gliedern, wobei auf jedes schmale Glied ein breiteres Glied folgt. Ketten mit gleichmäßigen Gliedern, die an einem Ende schmal und am anderen Ende breit sind, können mit einer ungeraden Anzahl an Gliedern hergestellt werden, was für die Anpassung an spezielle Kettenradabstände von Vorteil ist. Einerseits sind solche Ketten tendenziell weniger stark. Nach ISO-Standards hergestellte Rollenketten werden manchmal „Isoketten“ genannt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.11.2023
