Kettenantrieb Bewährte Technik in modernen Anwendungen

Die Zahnkettenfertigung feiert in Deutschland ihren 100. Geburtstag. Die einzelnen Kettenglieder werden immer noch von Hand montiert. Wir fragten Gerhard Pfeifer, Geschäftsleiter Vertrieb des Geschäftsbereichs Pneumatics der Bosch Rexroth AG, der auch für den Produktbereich Zahnkette in Gronau/Leine zuständig ist, nach den Gründen dafür und weiteren Entwicklungsmöglichkeiten der Sparte bei Rexroth.

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MM: Herr Pfeifer, warum befasst sich ein Unternehmen wie Bosch Rexroth mit der Produktion von Zahnketten?

Pfeifer: Rexroth ist einer der ganz wenigen Spezialisten weltweit, die alle Technologien des Antreibens, Steuerns und Bewegens in ihrem Portfolio vereinen. Die Zahnkette ist ein bewährtes, traditionelles Produkt im Bereich der Antriebs-elemente bei Rexroth. Die Zahnkette wird im Geschäftsbereich Pneumatics der Bosch Rexroth AG geführt und ist dort ein elementarer und wichtiger Bestandteil unseres Gesamtportfolios.

MM: Können Sie uns kurz einiges über die Historie der Zahnkette erzählen, die jetzt seit 100 Jahren in Deutschland gefertigt wird?

Pfeifer: Die Zahnkette hat im Grundsatz schon einige Jahrhunderte, zumindest konzeptionell, überdauert. Die ersten Studien und Zeichnungen lassen sich eindeutig auf Leonardo da Vinci zurückführen. Es gibt von ihm angefertigte Konzeptskizzen, die aber aufgrund der technischen Realisierungsmöglichkeiten erst 400 Jahre später, nämlich Ende des 19. Jahrhunderts, umgesetzt werden konnten. 1898 gründete Frank L. Morse in den USA die Morse Chain Company und brachte seine Entwicklung 1907 zum Patent. George Westinghouse erhielt für seine Fertigung die Rechte, die Zahnkette in Deutschland und den anderen Ländern Europas zu fertigen und zu vertreiben. Seit 1908 wurde die Zahnkette in Hannover gefertigt. 1922 wurde die Fertigung nach Gronau an der Leine, südlich von Hannover, verlegt.

MM: Welche Entwicklungen waren denn wegweisend beim Werdegang der Zahnkette?

Pfeifer: Die Zahnkette ist ein Produkt, das über viele Jahrzehnte nahezu unverändert geblieben ist. Das ist ein Beleg dafür, dass das Produkt ausgereift ist und dass die Zahnkette in ihrer Form die Anforderungen auch moderner Applikationen sehr gut erfüllt. Wir sind einerseits in traditionellen Maschinen, wie zum Beispiel bei Werkzeugmaschinen und Holzbearbeitungsmaschinen, gut vertreten. Andererseits gibt es moderne Anwendungen, zum Beispiel in der Solartechnik, wo wir mit der Zahnkette im vordersten Bereich dieser Hightechindustrie zum Einsatz kommen. Sie sprachen die besonderen Entwicklungen an, ich denke, ein Meilenstein war die Entwicklung des Wiege-Gelenks. Es ist ein Konstruktionsmerkmal innerhalb der Drehpunkte der Zahnkette, das dazu führt, dass beim Abwinkeln der Zahnkette im Grunde ein Wälzvorgang entsteht. Dieser Abwälzvorgang und auch der sanfte Zahneingriff in das Kettenrad schließt Gleitprozesse im Grundsatz aus, dadurch entsteht die unnachahmliche Laufruhe der Zahnkette, wir bezeichnen das auch als „Silent Chain“. Diese Laufruhe führt dazu, dass die Zahnkette auch in Anwendungen eingesetzt wird, die man zunächst nicht vermutet.

MM: Welche Anwendungen wären das?

Pfeifer: Zum Beispiel Anwendungen in der Bühnentechnik, wo es auf extreme Laufruhe und auf eine extrem geringe Geräuschentwicklung ankommt. Die Zahnkette wird in den modernsten Bühnen dieser Welt für die Bewegung der Obertechnik eingesetzt. Das heißt, Kulissen, die sich in die Bühne hineinbewegen, werden an diesen Zahnketten hängend geführt. Frühere Anwendungen basierten auf Seil- und Umlenkrollentechnik. Die Zahnkette hat aber bewiesen, dass sie dort sehr viel ruhiger, sehr viel geräuschärmer arbeitet. Deshalb hat sie in viele Bühnenneubauten der letzten Jahrzehnte Eingang gefunden. Ein Beispiel ist das Nationaltheater in Budapest, aber auch in anderen Bühnen dieser Welt ist Rexroth mit Bühnentechnik vertreten. Zum Beispiel wird die vollständige Renovierung des Bolschoi-Theaters in Moskau exklusiv mit Rexroth-Bühnentechnik durchgeführt.

MM: Gibt es da nicht auch Konkurrenz von Seiten der elektrischen Direktantriebe?

Pfeifer: Jede Antriebsform hat ihre Vorzüge und auch sicherlich Verbesserungschancen. Die Zahnkette zeichnet sich vor allem in Transport- und Kraftübertragungsaufgaben aus, wo es um enorme Drehmomente und um hohe Geschwindigkeiten geht. Da hat die Zahnkette auch weiterhin gute Wachstums-chancen und sichert ihre Marktchancen vor allem durch diese Überlegenheit. Wir reden dabei über Geschwindigkeiten bis 50 m/s. Das sind enorm hohe Geschwindigkeiten, die dann sowohl in der Beschleunigung als auch in der Verzögerung entsprechend bewältigt werden müssen. Das leistet die Zahnkette mit Bravour und „mit Biss“. Daneben gibt es Temperatur-anforderungen bei Transportaufgaben, die so von anderen Antriebs-elementen nicht geleistet werden können.

MM: Können Sie uns ein Beispiel nennen?

Pfeifer: Eine sehr spektakuläre Anwendung unserer Zahnkette findet ihren Eingang in der Fertigung von Hohlglaskörpern, besonders von Glasflaschen. Ein ganz wichtiger Kunde ist die Firma Emhart in Schweden. Sie stellt Maschinen her, in denen Glasflaschen geblasen werden. Zum Transport dieser Glasflaschen aus der Fertigungseinrichtung heraus eignen sich ausschließlich Zahnketten. Denn die Zahnkette hat die wesentliche Eigenschaft, dass sie den Temperaturen von knapp 500 °C, die die Flaschen unmittelbar nach der Herstellung noch aufweisen, leicht widerstehen kann. Außerdem führt die Laufruhe dazu, dass die in sich noch instabilen Glasflaschen ihre Form nicht verändern. Das wäre mit anderen Transportbändern nicht realisierbar. Eine andere Anwendung ist die Förderung von Rohkarossen im Nutzfahrzeugbereich – auch dort kommt die Zahnkette auf Grund ihrer Präzision, ihrer Formstabilität und auf Grund der Laufruhe zum Einsatz.

MM: Welche weitere technische Entwicklung erwarten Sie für die Zahnkette?

Pfeifer: Also, ich erwarte mir von der Zahnkette für die Zukunft noch sehr viel breitere Anwendungen. Ich erwarte, dass die Vorzüge der Zahnkette auch in Maschinen zum Tragen kommen, die heute auf andere Antriebselemente setzen. Ich denke, das Thema Leistung, das Thema Präzision, das Thema Lebensdauer und damit auch Total Cost of Ownership wird weiter an Bedeutung gewinnen.

Das Interview führte MM-Redakteur Reinhold Schäfer.

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