Vier Schmiermethoden für Antriebsketten

Übertragungselement Vier Schmiermethoden für Antriebsketten

01.03.2019Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Wird die Antriebskette richtig geschmiert, verlängert sich deren Lebensdauer. Hier gibt Renold einen Überblick über verschiedene Schmiermethoden.

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Murtfeldt Kunststoffe GmbH & Co. KG

Heidrive GmbH

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

Renold GmbH

Manuelle Schmierung, Tropfschmierung, Ölbad-Schmierung, Druckumlaufschmierung (v.l.n.r.)
(Bild: Renold)

Eine korrekt geschmierte Rollenkette sollte in den meisten Anwendungen mindestens 15.000 Arbeitsstunden halten, bevor sie aus Verschleißgründen gewechselt werden sollte. Doch in vielen Unternehmen liegt die Haltbarkeit der Ketten in den jeweiligen Anwendungen deutlich unter diesem Wert.

Unzureichende Schmierung

In rund 60 % der Fälle ist eine schlechte oder unzureichende Schmierung die Ursache für den Ausfall einer Kette und damit der größte Risikofaktor überhaupt. Die Folge: höhere Kosten durch längere Stillstandzeiten, erhöhter Material- und Wartungsaufwand sowie eine eingeschränkte Leistungsfähigkeit der Gesamtanlage. Insbesondere die Stillstandzeiten können zu erheblichen finanziellen Belastungen führen. So kalkulieren produzierende Industrien den Ausfall einer Fertigungsmaschine mit bis zu 50.000 Euro pro Stunde – Kosten, die mit einer durchdachten und verantwortungsvollen Schmierung eingespart werden können.

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Tests haben ergeben, dass Ketten durch die richtige Pflege eine um das bis zu 60-fache verlängerte Lebensdauer im Vergleich mit un- oder falsch behandelten Ketten haben können.

Falsche Schmiermethoden gehören neben unangemessen eingesetzter Schmiermittel zu den häufigsten Fehlerquellen. Allgemein gibt es vier Methoden zur Schmierung von Ketten:

Manuell,

Tropfen,

Ölbad und

Ölstrom.

Das gewählte Verfahren hängt von der Betriebsgeschwindigkeit der Kette und der übertragenen Leistung ab.

1. Manuelle Schmierung:

Bei der manuellen Schmierung (auch Handschmierung genannt) wird das Schmiermittel mittels Pinsel, Ölkanne oder Sprühdose auf die Kette aufgetragen. Diese ist in der Industrie eher selten zu finden, da die Handarbeit sehr aufwändig ist. Auch wenn es von Anwendung zu Anwendung variiert, so kann man pauschal davon ausgehen, dass der Vorgang mindestens alle acht Betriebsstunden wiederholt werden muss. Ölmenge und Häufigkeit müssen ausreichen, um die Kette feucht zu halten und es sollte unbedingt darauf geachtet werden, dass neues, sauberes Schmiermittel in die Gelenke eindringen kann, um die Lager zu ölen. Dafür sollte das Öl in die Zwischenräume zwischen den inneren und äußeren Laschen geleitet werden, vorzugsweise an der Stelle, an der die Kette in das Kettenrad am unteren Strang eintritt. Diese Schmiermethode gilt jedoch aufgrund des menschlichen Faktors als fehlerbehaftet und wird daher eher im Einzelfall, denn im ständigen Betrieb genutzt.

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Häufige Schmierfehler

Die richtige Schmierung beginnt bereits vor dem Einbau. Gut geschmierte Ketten erhalten bereits im Werk eine optimale Grundschmierung, die je nach Anwendung meistens durch heiß getauchtes Fett besteht. Eine sofortige Nachschmierung in der Anlage führt häufig zu einer Verschlechterung der Initialschmierung, besonders wenn sofort mit einem lösungsmittelhaltigem dünnen Öl die Erstschmierung aus der Kette gewaschen wird.

Das Problem mit schweren Ölen und Fetten

Falsche Schmiermethoden und unangemessen eingesetzte Schmiermittel gehören zu den häufigsten Fehlerquellen. Vor allem die richtige Wahl des Schmiermittels ist entscheidend, um eine optimale Effizienz zu erreichen. So können schwere Öle und Fette aufgrund ihrer Steifheit nicht tief genug in die Kette eindringen und erreichen somit nicht die eigentlichen Arbeitsflächen der Ketten. Vor allem äußerlich aufgebrachte Fette wirken hier eher als Dichtmittel, wodurch der Arbeitsprozess erschwert und somit ein höherer Verschleiß provoziert wird. Dieser führt schlussendlich zum vorzeitigen Kettenausfall. Genauer betrachtet, entsteht oft nur bei erstmaliger Anwendung der gewollte Schmierfilm. Das Schmiermittel kann zwischen den Zwischenraum zwischen den Laschen passieren und so einen gleichmäßigen Film bilden.

Bei weiteren Nachschmierungen hingegen, lagern sich immer dickere Fettschichten an den Laschen und Rollen ab. Durch die zusätzliche Aufnahme von Staub verdicken und verkrusten die Ketten zunehmend, wodurch kleine Zwischenräume in den Kettengelenken von dem Schmiermittel nicht mehr erreicht werden können. Von außen mag die fettgeschmierte Kette gut aussehen, doch die wichtigen Bauteile im Inneren einer Kette laufen mit hoher Reibung oder im schlimmsten Fall trocken.

Das Problem mit Schmiersprays

Auch bei alternativ genutzten Schmiersprays gilt Vorsicht. Diese verwenden oft Verdünner, die meist flüchtig sind, also nach dem Auftragen schnell verdunsten. Dabei hinterlassen sie einen zähen, nicht fließfähigen Schmierfilm, der, ähnlich wie Verkrustungen den möglichst reibungslosen Prozess behindert und so den Verschleiß fördert.

Deshalb sollte die richtige Schmierung immer durch einen Blick auf den Kettenbolzen des Verbindungsgliedes geprüft werden. Optimalerweise weisen die Kettenbolzen einen Schmierfilm auf der ganzen Oberfläche auf. Zudem sollte die Oberfläche nach Entfernung des Schmierproduktes auf der belasteten Seite gleichmäßig und spiegelglatt sein.

Auf die richtige Viskosität bei Ölen kommt es an

Die übliche Nachschmierung einer Kette erfolgt durch ein Öl, da die wenigsten Anwendung ein Ausbau der Kette und erneutes Heißtauchen zu kompliziert ist. Generell wird ein Öl mit einer Viskosität von 150 cSt bis 450 cSt empfohlen. Niedrigere Viskositäten haben häufig nicht genügend Schmierwirkung bei hohen Flächenpressungen im Gelenk, höhere Viskositäten erreichen selten das eigentliche Kettengelenk zwischen Bolzen und Buchse.

2. Tropfschmierung

Bei der Tropfschmierung wird das Öl von einem Tropföler auf die Kette in den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenlaschen, getropft. Es ist wichtig, das Öl im Vorratsbehälter regelmäßig zu kontrollieren und sicherzustellen, dass der Schmierstofffluss die erforderliche Frequenz aufweist. Diese liegt meist im Bereich von vier bis zwanzig Tropfen pro Minute, je nach Geschwindigkeit der Anwendung. Dabei ist auch der Applikationsort des Öls von großer Relevanz: Nur wenn das Öl an den Rändern der Kette angeliefert wird, kann es zwischen den inneren und äußeren Laschen eindringen und die Lagerflächen erreichen. Diese Schmierung empfiehlt sich v.a. bei Kettengeschwindigkeiten von 1,5 m/s bis 8 m/s.

3. Badschmierung

Die Badschmierung lässt den unteren Kettenstrang durch eine Ölwanne im Antriebsgehäuse laufen. Der Ölstand sollte die Kette an ihrem tiefsten Punkt während des Betriebs abdecken. Eine andere Art der Badschmierung ist die sogenannte Schleuderscheibe, bei der ein Ölbad verwendet wird, die Kette aber über dem Öl arbeitet. Eine Scheibe nimmt das Öl aus dem Sumpf auf und legt es über Umlenkplatten auf der Kette ab. Die Scheiben sollten Umfangsgeschwindigkeiten zwischen 180 m/min und 2240 m/min haben. Die Badschmierung ist besonders für Geschwindigkeiten von 4 m/s bis 8 m/s geeignet.

Verschleißschäden durch eine ungenügend geschmierte Hohlbolzenkette.
(Bild: Renold)

4. Druckumlaufschmierung mit Ölbad

Bei der Druckumlaufschmierung in Verbindung mit einem Ölbad wird eine kontinuierliche Ölversorgung über ein Rohr auf die Kette geleitet. Bei dieser Methode ist es wichtig zu prüfen, ob die Spritzlöcher, aus denen das Öl austritt, mit den Kanten der Kette fluchten. Das Spritzrohr sollte so positioniert werden, dass das Öl an einer Stelle an die Kette abgegeben wird, kurz bevor das Antriebskettenrad in Aktion kommt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Öl durch die Kette zentrifugiert wird und der Aufprall der Rollen auf die Zähne des Kettenrades gedämpft. Die Druckumlaufschmierung sorgt vor allem bei hohen Geschwindigkeiten für eine effektive Kühlung und Stoßdämpfung.

Spezialketten ohne Schmierung

Zudem gibt es einige Anwendungen, bei denen die Schmierung generell schwierig und unerwünscht ist, zum Beispiel in der Lebensmittel- oder Elektronikindustrie. Diese Problematik kann durch wartungsfreie Ketten gelöst werden, die während ihrer gesamten Lebensdauer ohne Schmierung auskommen oder mit Schmierstoffen arbeiten, die eigens für den entsprechenden Einsatzbereich zugelassen sind. Renold bietet zum Beispiel die Kette Syno an, die gänzlich ohne externe Schmierung auskommt.

Hannover Messe 2019: Halle 25, Stand C26/1