Kettenschmierung

Ketten werden in Maschinen und Anlagen zur Übertragung von Kräften (Antriebsketten) und für den Transport von Teilen, Baugruppen und Geräten (Transportketten) eingesetzt.

Beispiele für Transportketten sind
in der Automobil in

  • Lackierstraßen und Trockenöfen
  • Transport von Teilen, Baugruppen, Aggregaten und kpl. Fahrzeugen

in der Nahrungsmittelindustrie in

  • Trockenöfen, Backöfen
  • Sterilisationsanlagen
  • Schlachthäusern

in der Schwerindustrie und im Bergbau

  • für den Transport von Massengütern usw.

Die Ketten in Förderanlagen können in jeder Höhe der Fabrikationsanlagen angeordnet sein, von unter dem Hallenboden bis unter der Hallendecke.
Die Ketten in Förderanlagen sind Umwelteinflüssen ausgesetzt, die zum Verschleiß führen.
Wesentliche Einflüsse sind

  • Schmutz, Staub
  • Wärme, Kälte
  • Wasser, Waschmittel

Der Kettenverschhleiß führt zu einer Längung der Kette (die Kettenteilung wird größer), so dass die zu transportierenden Teile nicht mehr genau positioniert werden können. Störungen im Produktionsablauf sind die Folge.

  • Ketten-Zentralschmieranlagen
  • vermindern Reibung und Verschleiß
  • schützen die Ketten vor Korrosion
  • schützen die Kette vor Wasser und Staub
  • kühlen die Kette
  • vermindern Geräusche
  • reduzieren den Schmierstoffverbrauch gegenüber der manuellen Abschmierung.

Kettenschmierung-Detailansicht

An Ketten ist eine Vielzahl von Reibstellen mit Schmierstoff zu versorgen. Am Beispiel einer Rollenkette sind die Teile und Reibstelle dargestellt.
Reibstellen der Ketten zwischen
Bolzen (1) und Hülse (4)
Hülse (4) und Rolle (5)
Rolle (5) und Innenlaschen (2)
Innenlaschen (2) und Außenlasen (3)
Rolle (5) und Kettenrad (6)
Innenlasche (2) und Kettenrad (6)

 

Der wirksame Auflagedurchmesser der Kette auf dem Kettenrad schwankt, da die Kette wie ein Vieleck (Polygon) am Kettenrad anliegt. Daher ändert sich auch die Umfangsgeschwindigkeit der Kette. Daraus ergeben sich Schwingungen und Zusatzkräfte, welche die Kette beansprucht.

 

kettenrad

Schmiersysteme

Zentralschmiersysteme für Ketten unterscheiden sich nach den folgenden Kriterien:
nach dem einzusetzenden Schmierstoff: Öl, Fett oder Sonderschmierstoffe
nach der Art der Übertragung des Schmierstoffes auf die Schmierstelle oder Reibstelle.

Nach dem einzusetzenden Schmierstoff

Schmiersystem für Öl

ohne Berührung der mechanischen Schmiergeräte mit den Kettenelementen oder der Kette durch
Spritzen (ohne Luft )

Sprühen ( Öl-Luft Anlage)

durch Berührung des Schmiergerätes mit der Kette mittels einer Schmierbürste oder einem Schmierpinsel

Schmiersysteme für Fett

durch Ankoppeln des Schmiergerätes an den Schmiernippel des Kettenbauteiles durch ein mitfahrendes Schmieraggregat.

Im Folgenden werden vier Schmiersysteme dargestellt und beschrieben

Spritzschmieranlage für Öl

Bei diesem Schmiersystem wird der Schmierstoff ohne mechanische Berührung an die Reibstellen der Kette gespritzt.

Die Schmierung erfolgt während des Betriebes der Kette.

Bei der Spritzschmierung müssen kleine Schmierstoffmengen gezielt und zu einem bestimmten Zeitpunkt die Reibstelle der Kette erreichen. Die Position der Kette, der Kettenbolzen oder Kettenglieder und damit der Zeitpunkt für das Aufspritzen des Schmierstoffes wird durch Sensoren abgetastet. Erreichen die zu schmierenden Kettenelemente die Schmierposition, wird über die elektronische Steuerung ein Schmierimpuls ausgelöst. Kettengeschwindigkeit und Ansprechempfindlichkeit müssen bei der Programmierung der Steuerung berücksichtigt werden. Durch elektromagnetisch betätigte Kolbenpumpen wird eine genau dosierte Ölmenge im Bereich zwischen 20 und 60 mm³ je Schmierimpuls auf die zu schmierenden Kettenteile gespritzt. Durch die hohe Ansprechgeschwindigkeit wird eine zielgenaue Schmierung erreicht.

Die Entfernung zwischen Spritzdüse und der Reibstelle muss jeweils fallbezogen betrachtet werden.
Sie kann von mehreren Millimetern bis zu mehreren Dezimetern betragen

spritzschmierung

Sprühschmieranlage für Öl ( Öl-Luft Zentralschmiersystem)

 

Mit diesem System wird - ohne mechanische Berührung der Kette durch die Bauelemente der Zentralschmieranlage – der Schmierstoff durch ein Öl-Luft Schmiersystem auf die entsprechenden Bauteile der Kette gesprüht. Die Druckluft dient als Transportmittel für den Schmierstoff. Die Schmierstoffpartikel werden mit der Druckluft gleichmäßig auf die Reibstellen aufgebracht.

Auch hierbei wird durch Sensoren die Position der Kette abgetastet und der Schmierimpuls ziel- und zeitgenau ausgelöst.

Die Dosierung des Schmierstoffes je Schmierstelle erfolgt durch pneumatisch betätigte Micropumpen, wobei die zu dosierende Menge in einem Bereich zwischen 3 und 30 mm³/Schmierimpuls bzw. zwischen 30 und 90 mm³/Schmierimpuls einstellbar ist.

 

spruehschmierung-fuer-ketten

Sprühschmierungg für Ketten: Ölzentralschmieranlage mit pneumatisch betätigter Micropumpe

Zentralschmieranlagen für Fett

Für bestimmte Ketten und Schmierstellen der Kette ist als Schmierstoff Fett der NLGI Klasse 2 erforderlich.
Die Zuführung des Fettes erfolgt vielmehr durch Schmierstoff-Übertragungssysteme, die während des Betriebes der Kette ein bestimmtes Stück mit der Kette mitfahren und dabei das Fett an die Schmierstelle übertragen.
Die mitlaufende Wegstrecke des Schmieraggregates mit der Kette kann bis zu 250 mm betragen.
Durch entsprechende Sensoren wir die Bewegung der Kette abgetastet, die mitfahrende Schmiereinheit wird an die Kette angekoppelt, der Schmieradapter fährt auf den Schmiernippel der Kette auf und über einen Schmierkopf wird eine dosierte Fettmenge dem Schmiernippel der Kette zugeführt.
Die Zentralschmieranlage wird von einer Fettkolbenpumpe versorgt, wobei im System ein bestimmter Anlagendruck aufrechterhalten wird, so dass dem Dosierkopf der Kette stets genügend Fett für jeden Schmierstoß zur Verfügung steht. Nach dem Abschmieren der erfassten Schmierstelle löst sich der Schmierkopf von der Kette, fährt in die Ausgangslage zurück und eine nächste Schmierstelle wird erfasst. Die Abschmiervorgänge werden solange fortgesetzt, bis alle Kettenbolzen oder Transportrollen abgeschmiert sind.
Die Fettmenge je Schmierimpuls beträgt zwischen 35 cm³ und 1 cm³/Injektion.
Für die Steuerung der Anlage stehen elektronische Steuergräte zur Verfügung, die frei programmierbar sind, sodass die Anzahl der Schmierimpulse eingestellt werden kann.
Durch die Steuerung wird sichergestellt, dass jeder Schmiernippel einer Kette während eines Schmierzyklusses abgeschmiert wird. Der Druckverlauf der Schmierimpulse kann protokolliert werden, so dass das Schmierergebnis jederzeit nachprüfbar ist, und Fehler jedes einzelnen Kettengliedes zu ermitteln ist.

 

Schmieranlage für Öl
Schmierstoffübertragung durch Pinsel

Bei diesem Zentralschmiersystem wird über Kolbenverteiler der Schmierstoff mittels Schmierpinsel auf die zu schmierende Kette übertragen. Die Steuerung der Anlage übernimmt ein elektronisches
Steuergerät, das zeit- und lastabhängig arbeitet.

Die Dosierung je Pinsel oder Schmierstelle ist in einem weiten Bereich wählbar je nach Auswahl der zu verwendenden Kolbenverteiler.

Der Mengenbereich liegt zwischen 30 bis 1 500 mm³/Schmierimpuls.

pinselschmierung

Kettenschmierung: Ölzentralschmieranlage mit Zahnradpumpenaggregat, Kolbenverteiler und Schmierpinsel

Kettenschmierung: Fettzentralschmieranlage für Mitlaufvorrichtung

Kettenschmierung mit Fettanwendung

Komponenten  ( Auswahl ) für eine Kettenschmieranlage

In Kettenzentralschmieranlagen werden einige Sondergeräte eingesetzt, deren technische Daten nachfolgend aufgeführt werden.

Die folgenden Geräte sind besonders auf die Belange der Kettenschmierung abgestimmt:

für Öl Kettenschmieranlagen:
Kolbenpumpe, elektromagnetisch betätigt, Typ PE

kolbenpumpe-pe

Technische Daten:
Anwendung für Spritzschmieranlagen
Auslasszahl:                              2,4 und 6
Fördermenge je Betätigung: 20,40 oder 60 mm³
Betriebsdruck:                         max. 10 MPa
Betätigungsfrequenz:             max. 2 Hz
Schmierstoff:                           Mineralöle und synth. Öle ohne Feststoffzusätze
Betriebsviskosität:                  10 bis 1000 mm²/s

kolbenpumpe-pe-2

Die Pumpe besteht aus einem Gehäuse (1) einem drehbaren (-90⁰,0⁰, +90⁰) Befestigungsflansch (2) und einem Elektromagneten (3), der auf den Stößel (10) einwirkt. Der Stößel  bewegt den Kolben (6) mit Hilfe eines Federkolbens (7), der im Pumpengehäuse zentriert ist. Eine Rückstellfeder (8) zieht jeden Kolben in seine Ausgangsposition zurück.

Die Pumpe kann 2,4 oder 6 Auslässe (S) versorgen. Jede Auslassöffnung ist mit einem Rückschlagventil (5) versehen. Öl wird direkt von Behälter in die Saugkammer (9) über einen Öleinlass (E) versorgt.

Stromversorgung (Gleich- oder Wechselstrom) über einen Schwenkbaren Verbinder (11) – Signallampe leuchtet bei anliegender Spannung. Der Wechselstrom kann mit einer Diodenbrücke gleichgerichtet werden.

Die Pumpe kann jederzeit oder bei Stromausfall mit einem Handabtrieb (M) betätigt werden.

Diese Düsen ermöglichen das direkte und luftlose Spritzen von Öl Mikromengen unter Druck.

Technische Daten
Anwendung Spritzschmieranlagen (ohne Druckluft)
Dosierung: 10 bis 60 mm³/Impuls
Betriebsviskosität: 10 bis 100 mm³/s

spritzduese-ac-2

Rückschlagventil eingebaut

einspritzkopf

Einspritzkopf für eine Fett-Kettenschmierung

Technische Daten:

Fördermenge:                           0,35 bis 1 cm³/Impuls
Förderdruck:                             10 MPa
Betätigungsfrequenz:               1 Hz
Einsatztemperaturbereich:       +5 bis +50⁰C
Drucksensor eingebaut
Schmierstoff:                            Fett bis NLGI Klasse 2
                                                 Mineralöle und synth. Öle ohne Feststoffzusätze
Betriebsviskosität:                  100 bis 10 000 mm²/s

Steuerung und Überwachung

Für die Steuerung von Kettenzentralschmieranlagen stehen elektronische Steuergräte zur Verfügung, mit denen die unterschiedlichen Systeme entsprechend den Bedürfnissen der Anlage und den Betriebsbedingungen gesteuert werden können.

Die programmierbaren Steuergeräte weisen folgende Merkmale auf:

  • Bis zu zwei unterschiedliche Anlagen können unabhängig voneinander von einem Gerät gesteuert werden.
  • Die Geräte sind umschaltbar auf zeit- oder lastabhängige Funktion
    Zeitabhängig: Pausenzeit einstellbar von 1 Minute bis 9 9999 Stunden
    Lastabhängig : Zählimpulse einstellbar von 1 bis 999 999
  • Die Pumpenbetätigungszeit ist einstellbar von 0,10 Sekunden bis 0,99 Sekunden
  • Signaleingänge für die Abtastung der Kettenbolzen stehen zur Verfügung.
  • Fehler können auf einem Display angezeigt werden
  • Testprogramme und Entlüftungsprogramme sind wählbar
  • Der Einspritzdruckverlauf während des Betriebes wird gespeichert und ist vom Wartungspersonal abrufbar, sodass sogar eine vorbeugende Instanthaltung ermöglicht wird.

Überwacht werden

  • Füllstand im Schmierstoffbehälter
  • Luftdruck zum Sprühen
  • Luftdruck für die Funktion der Anlagen
  • Einspritzdruck an der Schmierstelle

Schmierstoffe

Ketten unterliegen besonderen Belastungen. Für die Schmierung von Ketten werden häufig Sonderschmierstoffe eingesetzt, die folgende Eigenschaften aufweisen:

  • hohe Benetzungsfähigkeit
  • hohe Haftfähigkeit
  • gute Kriechfähigkeit
  • guter Korrosionsschutz
  • biologisch schnell abbaubar
  • physiologisch unbedenklich
  • wasserbeständig bei hohen und tiefen Temperaturen
  • medienbeständig, z.B. gegenüber Waschlaugen und Lösungsmitteln
  • temperaturbeständig bei tiefen und hohen Temperaturen
  • in Zentralschmieranlagen einsetzbar

Schmieröle für Ketten
Eingesetzt werden:

  • Mineralöle, synthetische Öle, biologisch schnell abbaubare Öle
  • Nennviskositätsbereich 46 bis 150 mm²/s bei 40⁰C

Schmierfette für Ketten
Fette bis NLGI Klasse 2

In der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie müssen Schmierstoffe eingesetzt werden, die physiologisch unbedenklich sind. Dies gilt auch bei Scharnierbandketten für den Transport von Produkten und Verpackungen. Die Schmierstoffe müssen das Gleiten zwischen dem transportierten Produkt und dem Bandförderer ermöglichen, insbesondere dann, wenn zwischen Fördergut und Transportband Stillstände zu erwarten sind.

Die Produkte und das Verpackungsmittel dürfen durch den Schmierstoff nicht verunreinigt werden.