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Ein Antrieb benötigt mehr Tragfähigkeit, als eine einzelne Kette übertragen kann. Die naheliegende Lösung sind zwei nebeneinander angeordnete Ketten – oder drei. Doppelt so viel Kette, doppelt so viel Tragfähigkeit.
So funktioniert es jedoch nicht, und die Leistungseinbuße ist in sämtlichen technischen Datenblättern aller Kettenhersteller als der mehrfachstrang-Faktor
Veröffentlicht. Zwei Stränge liefern weniger als die doppelte Tragfähigkeit. Drei Stränge liefern deutlich weniger als das Dreifache. Die Lücke vergrößert sich mit zunehmender Stranganzahl.
Drei Mechanismen – alle mechanischer statt metallurgischer Natur.
Die Lastverteilung ist unvollkommen. Die Kettenstränge sind durch gemeinsame Bolzen verbunden, doch sie sind nicht identisch. Fertigungstoleranzen bedeuten, dass ein Strang geringfügig kürzer oder straffer ist als der andere; der straffere Strang übernimmt daher mehr Last. Im Laufe der Betriebsdauer gleichen sich die Lasten aus, da der straffere Strang schneller abnutzt; zu jedem Zeitpunkt ist die Verteilung jedoch ungleichmäßig.
Zahnradzahnausrichtung. Ein Duplex-Zahnrad wird mit beiden Zahnreihen in einem einzigen Arbeitsgang gefertigt, sodass die Ausrichtung gut, aber nicht perfekt ist. Jeder Winkelfehler zwischen den Reihen bewirkt, dass eine Reihe geringfügig früher eingreift als die andere.
Wellendurchbiegung. Ein breiteres Zahnrad sitzt weiter vom Lager entfernt oder überspannt einen größeren Wellenabschnitt. Die Durchbiegung der Welle unter Last kippt das Zahnrad, wodurch der äußere Strang stärker belastet wird als der innere. Dieser Effekt verstärkt sich bei mehr Strängen, da ein Triplex-Zahnrad breiter ist als ein Duplex-Zahnrad.
Die Methode ist einfach, sobald man weiß, dass dieser Faktor existiert:
1. Berechnen Sie die erforderliche Kettenzugkraft
2. Teilen Sie das Ergebnis durch den Mehrfachstrang-Faktor für die Anzahl der Stränge
3. Wählen Sie eine Kettengröße aus, deren Tragfähigkeit der korrigierten Berechnung entspricht
Der entscheidende Fehler besteht darin, Schritt 2 zu überspringen. Ein Konstrukteur, der dreimal die Tragfähigkeit einer Einzelkette benötigt und stattdessen eine Dreifachkette vorgibt, betreibt den Antrieb von Tag eins an über seiner zulässigen Belastung.
Entnehmen Sie die Mehrfachstrang-Faktoren den technischen Daten Ihres Kettenlieferanten für die jeweilige Kettenserie. Diese weichen leicht zwischen Herstellern und Kettentypen ab; wir empfehlen daher ausdrücklich, die genauen Werte beim Lieferanten nachzuschlagen, statt eine nicht exakt belegbare Zahl anzugeben.
Raumbegrenzung bezüglich des Ritzeldurchmessers. Falls der Antrieb innerhalb eines Durchmessers untergebracht werden muss, den eine größere Einzelkette nicht erreichen kann, löst die Mehrfachstrangausführung dieses Problem. Dies ist der häufigste sachlich gerechtfertigte Grund.
Geschwindigkeitsbegrenzung. Eine Kette mit größerer Teilung weist bei einer gegebenen Zahnzahl mehr Sehnenwirkung auf. Wenn der Antrieb schnell genug läuft, dass eine größere Teilung Vibrationen verursachen würde, hält die Verwendung mehrerer Stränge mit kleinerer Teilung den Polygon-Effekt niedrig.
Redundanz ist kein Grund. Mehrstrangketten teilen sich Bolzen; bei Ausfall eines Bolzens versagt die gesamte Baugruppe. Zwei separate Ketten an separaten Kettenrädern bieten Redundanz – eine Duplexkette tut dies nicht.
Kosten. Dreifachketten und Dreifachkettenräder sind in den meisten Größenbereichen teurer als eine Einzelkette, die um eine oder zwei Größen größer ist.
Doppelstrang-Kettenräder
Empfindlichkeit gegenüber Ausrichtung. Eine Einzelkette toleriert eine geringe Fehlausrichtung der Kettenräder. Mehrstrangketten sind weniger nachsichtig, da Fehlausrichtung die ohnehin unvollkommene Lastverteilung unmittelbar verschlechtert.
Wartungsaufwand. Eine Mehrstrangkette muss als kompletter Satz ersetzt werden. Ein einzelner Strang kann nicht separat ausgetauscht werden.
Wellenbelastung. Ein breiteres Kettenrad überträgt seine Last weiter vom Lager entfernt. Das überkragende Moment auf der Welle nimmt zu, und ein Versagen der Welle oder des Lagers kann zum limitierenden Faktor werden – statt der Kette.
Unser allgemeiner Rat: falls eine einzelne Kette zwei Größen größer passt, verwenden Sie diese. Greifen Sie erst dann auf Mehrstrangketten zurück, wenn die Geometrie dies zwingend erfordert – nicht als Standardmethode zur Erhöhung der Tragfähigkeit.
Zusammengefasst als Entscheidungstabelle:
| Einschränkung | Mehrstrangkette | Größere Einzelkette |
| Kettenrad-Durchmesser durch die Maschine begrenzt | Ja | No |
| Antriebsdrehzahl hoch, Sehnenwirkung kritisch | Ja | No |
| Geringste Kosten für eine gegebene Tragfähigkeit | No | Ja |
| Toleranz gegenüber Kettenrad-Misalignment | Schlechter | - Das ist besser. |
| Einfache Austauschbarkeit | Komplettes Set zusammen | Einfachkette |
| Überkragende Last auf der Welle | Höher | Niedriger |
| Redundanz gegen einen einzelnen Ausfall | Keine, gemeinsame Stifte | Keine |
Mehrfachstrang-Zahnräder werden mit den Zahnreihen in fester Lage zueinander gefertigt; daher lässt sich ein Duplex-Antrieb nicht aus zwei einfachen Zahnädern herstellen, die miteinander verschraubt sind. Die Zahnreihen wären nicht korrekt indexiert, und die Stränge würden gegeneinander arbeiten.
Praktische Hinweise zur Spezifikation:
Nabenkonfiguration. Typ A (Platte, keine Nabe), Typ B (Nabe auf einer Seite), Typ C (Nabe auf beiden Seiten). Mehrfachstrang-Zahnräder sind üblicherweise Typ B oder C, da der breitere Körper die Nabe zur Wellenabstützung benötigt.
Material und Härtebehandlung. Zähne werden üblicherweise bei angetriebenen Ritzeln und bei allen Ritzeln mit geringer Zahnzahl gehärtet, da sich die Zahnlasten konzentrieren. Bei einem Mehrstrang-Ritzel ist dies noch wichtiger, da der Strang, der den größeren Lastanteil trägt, auch seine eigene Zahnreihe stärker belastet.
Keilbuchse versus fertiggebohrte Aufnahme. T die Montage mit Keilbuchse erleichtert den Austausch bei breiten Ritzeln erheblich – ein Vorteil, der besonders bei schweren Ritzeln von Bedeutung ist.
Da sich die Lastverteilung bei Fehlausrichtung verschlechtert, erfordern Mehrstrangantriebe eine genauere Ausrichtung als Einstreifantriebe.
Prüfen Sie beim Einbau drei Punkte:
4. Axiale Ausrichtung — Die Ritzel müssen in derselben Ebene liegen. Eine gerade Kante über beide Ritzelflächen ist die praktikable Prüfmethode.
5. Wellenparallelität — Nicht parallele Wellen verdrehen die Kette und belasten einen Strang bevorzugt.
6.Wellendurchbiegung unter Last — Messung mit einem Taster bei Belastung, falls der Antrieb stark belastet ist. Eine Welle, die sich sichtbar durchbiegt, zerstört die Lastverteilung.
Bei Langmittelantrieben die schlaffe Kette stützen. Eine mehrsträngige Kette, die schlägt, erzeugt wechselnde Lasten in den einzelnen Strängen.
Eine mehrsträngige Kette verschleißt genauso wie eine einsträngige Kette: Verschleiß von Bolzen und Buchsen, der sich als Dehnung zeigt. Messung erfolgt auf dieselbe Weise und an denselben Grenzwerten.
Zwei Unterschiede in der Praxis:
Die Stränge verschleißen ungleichmäßig. Der Strang mit höherer Last dehnt sich stärker. Falls ein Strang innerhalb der Grenzwerte liegt, müssen alle anderen Stränge überprüft werden; der Antrieb ist nur so gut wie sein schlechtester Strang.
Die gesamte Baugruppe austauschen. Die Stränge sind mechanisch gekoppelt, und ein neuer Strang neben abgenutzten Strängen übernimmt nahezu die gesamte Last. Deshalb werden bei abgenutzten mehrsträngigen Antrieben auch die Kettenräder zusammen mit der Kette ausgetauscht: Eine neue Kette auf abgenutzten mehrsträngigen Kettenrädern führt von Beginn an zu einer ungleichmäßigen Belastung der Reihen.
Kann ich einem bestehenden einsträngigen Antrieb einen zweiten Strang hinzufügen?
Nicht ohne Austausch der Kettenräder. Eine Duplexkette benötigt ein Duplexkettenrad mit korrekt indexierten Zahnreihen.
Bietet eine Duplexkette die doppelte Tragfähigkeit einer Simplexkette?
Nein. Wenden Sie den Mehrfachstrangfaktor aus den Daten Ihres Kettenlieferanten an. Der Wert liegt bei Duplex unter 2 und bei Triplex unter 3.
Ist eine Triplexkette jemals besser als eine größere Simplexkette?
Wenn der Kettenrad-Durchmesser begrenzt ist oder wenn die Drehzahl hoch genug ist, dass ein größerer Teilungswinkel zu einer übermäßigen Sehnenwirkung führen würde. Andernfalls ist im Allgemeinen eine größere Einzelkette kostengünstiger und einfacher zu warten.
Warum verschleißt ein Strang meiner Duplexkette schneller?
Fehlausrichtung oder Wellendurchbiegung, die diesen Strang bevorzugt belastet. Prüfen Sie die Ausrichtung vor dem Einbau des Ersatzes – andernfalls wiederholt sich der Verschleiß auch an der neuen Kette.
Kann ich nur den verschlissenen Strang ersetzen?
Nein. Die Stränge teilen sich gemeinsame Bolzen und können nicht getrennt werden. Ersetzen Sie die gesamte Kette.
Benötigen Mehrstrangantriebe mehr Schmierung?
Sie benötigen Schmiermittel, um die inneren Stränge zu erreichen – das ist schwieriger als das Schmieren einer einzelnen Kette. Bei Tropf- oder manueller Schmierung stellen Sie sicher, dass tatsächlich die inneren Stränge mit Öl versorgt werden und nicht nur die äußeren.
Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. fertigt Simplex-, Duplex- und Triplex-Ritzel mit gehärteten Zähnen in Ausführungen mit Vollbohrung, Pilotbohrung und Konusbuchse. Senden Sie uns das Antriebsmoment, die Drehzahl und den verfügbaren Einbauraum – wir sagen Ihnen, ob eine Mehrstrangkette wirklich die richtige Lösung ist oder ob eine größere Einzelkette kostengünstiger ist.