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Rollenkettenkupplung oder Zahnkupplung für langsam laufende Förderer im Zementwerk?

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Am Getriebeabtrieb eines Klinker-Pfannenförderers oder Becherförderers dreht die Kupplung langsam, überträgt aber ein hohes Drehmoment, sitzt in heißem, abrasivem Staub und muss Anläufe unter Last und gelegentliche Kettenverklemmungen überstehen. Zementwerke setzen an dieser Stelle sowohl Rollenkettenkupplungen als auch Zahnkupplungen ein, und beide können funktionieren. Die richtige Wahl hängt von Drehmoment und Stößen, Drehrichtung, Bauraum und davon ab, wie viel Wartung das Werk realistisch leisten kann.

Vier Rollenkettenkupplungen mit Zweifachkette, ohne Haube

Wie die beiden Kupplungen das Drehmoment übertragen

Eine Rollenkettenkupplung besteht aus zwei Kettenradnaben, die von einer Duplex-Rollenkette umschlungen werden, meist in einem Gehäuse, das das Fett hält und Staub fernhält. Das Drehmoment läuft von den Kettenradzähnen über die Kettenrollen, und das Spiel zwischen Kette und Kettenrädern erlaubt es, geringe Winkel- und Parallelversätze aufzunehmen.

Eine Zahnkupplung besteht aus Naben mit balliger Außenverzahnung, die in Hülsen mit Innenverzahnung eingreifen, abgedichtet und mit Fett gefüllt. Viele Zähne teilen sich die Last gleichzeitig, sodass sie bei gleichem Außendurchmesser mehr Drehmoment überträgt, und die balligen Zähne lassen die Naben in den Hülsen kippen, was mehr Ausgleich von Winkel-, Parallel- und Axialversatz bietet als eine Rollenkettenkupplung.

KriteriumRollenkettenkupplungZahnkupplung
Drehmoment bei gleichem AußendurchmesserMittelHoch
Ausgleich von FluchtungsfehlernGeringGrößer, einschließlich Axialbewegung
VerdrehspielDeutlich, wächst mit dem KettenverschleißGering
Reversieren und schwere StößeNicht empfohlenBesser geeignet
DemontageKette abnehmen, Wellen bleiben stehenHülsen zurückschieben, braucht axialen Platz
SchmierungFett im Gehäuse, Kettenverschleiß prüfenAbgedichtetes Fett, regelmäßiges Nachschmieren

Was ein langsam laufender Klinkerförderer von der Kupplung verlangt

Am Getriebeabtrieb ist die Drehzahl niedrig und das Drehmoment hoch, und der Förderer läuft meist beladen an, sodass die Kupplung bei jedem Start ein Losbrechmoment deutlich über dem Betriebsmoment durchläuft. Gelegentliche Kettenverklemmungen, wenn ein Becher oder eine Pfanne hängen bleibt, bringen Spitzendrehmomente, die weit über allem im Normalbetrieb liegen.

Klinkerstaub ist fein und abrasiv, und rund um einen heißen Förderer wird es heiß. Staub, der in eine Kette oder an Zahnflanken gelangt, macht aus Fett eine Schleifpaste, und Wärme lässt Fett und Dichtungen schneller altern. Beide Kupplungen halten nur, wenn Gehäuse oder Dichtungen dicht bleiben; eine Rollenkettenkupplung mit Kunststoffgehäuse ist in der Nähe von heißem Klinker eine schlechte Wahl, verlangen Sie daher ein Metallgehäuse mit wärmebeständigen Dichtungen.

Auch die Drehrichtung zählt. Ein Förderer, der nur vorwärts läuft, passt zu einer Rollenkettenkupplung, während ein Förderer, der zum Lösen von Verklemmungen reversiert wird, das Spiel in beiden Richtungen durchläuft und dabei Kettenrollen und Kettenradzähne hämmert.

Wartung im Vergleich

Eine Rollenkettenkupplung braucht Fett im Gehäuse, dichte Gehäusedichtungen und regelmäßige Kontrollen des Kettenverschleißes. Längt sich die Kette und verschleißen die Kettenradzähne, wächst das Spiel und die Kupplung schlägt beim Anlauf; prüfen Sie das Spiel, indem Sie eine Nabe gegen die andere hin- und herdrehen, und tauschen Sie die Kette, bei hakenförmig verschlissenen Zähnen auch die Kettenräder, bevor es so weit kommt.

Eine Zahnkupplung braucht intakte Dichtungen und frisches Fett im vom Hersteller angegebenen Intervall, verkürzt in heißen, staubigen Bereichen. Versagen die Dichtungen, trocknen Staub und Wärme das Fett aus und die Zähne verschleißen schnell; Fettspuren oder Staub an den Dichtungen sind daher ein Warnzeichen und kein Schönheitsfehler.

Kurz gesagt: Die Rollenkettenkupplung lässt sich leichter prüfen und günstiger erneuern, weil eine neue Kette den Großteil ihres Zustands wiederherstellt, während eine Zahnkupplung mit guten Dichtungen seltener Aufmerksamkeit braucht, aber teurer wird, wenn ihre Zähne verschlissen sind. Zunehmende Geräusche oder Schwingungen an einer der beiden Kupplungen sind zusammen mit einer Spielprüfung ein nützlicher Hinweis, messen den Verschleiß aber nicht für sich allein.

Welche Kupplung Sie wählen sollten

Wählen Sie eine Rollenkettenkupplung, wenn der Antrieb in einer Richtung läuft, Stöße mäßig und selten sind, radial genug Platz für die nötige Baugröße ist und schnelle Demontage sowie geringe Ersatzteilkosten zählen. Ein typisches Beispiel: An einem Klinker-Pfannenförderer, der nur vorwärts läuft, beladen anfährt, aber selten verklemmt, ist eine Rollenkettenkupplung mit Gehäuse, ausgelegt mit einem vernünftigen Betriebsfaktor, eine sinnvolle und wirtschaftliche Wahl.

Greifen Sie stattdessen zur Zahnkupplung, wenn einer der folgenden Punkte zutrifft. Schon einer reicht, um an dieser Stelle eine Rollenkettenkupplung auszuschließen.

  • Der Antrieb reversiert, im Normalbetrieb oder zum Lösen von Verklemmungen.
  • Verklemmungen oder andere schwere Stöße sind häufig, Spitzendrehmomente weit über dem Betriebsmoment sind Alltag.
  • Der Platz ist knapp und das Drehmoment muss in einen kleineren Außendurchmesser passen.
  • Fluchtungsfehler oder Axialbewegung zwischen Getriebe und Kopfwelle übersteigen, was eine Rollenkettenkupplung aufnimmt.

Keine der beiden Bauarten dämpft Stöße; bei häufigen Verklemmungen sollten Sie daher die Ursache am Förderer beheben und einen Drehmomentbegrenzer erwägen, dessen Rutschmoment bzw. Auslösemoment über dem Losbrechmoment eines beladenen Anlaufs, aber unter dem zulässigen Spitzendrehmoment der Kupplung liegt. Legen Sie beide Bauarten nach dem tatsächlichen Spitzendrehmoment mit einem passenden Betriebsfaktor aus, nicht nur nach dem Nenndrehmoment des Motors. Unsere Rollenkettenkupplungen gibt es in den Baureihen GL (GL1–GL15) und KC (KC3812–KC40028), unsere Zahnkupplungen in den Baureihen CL (CL1–CL19) und CLZ (CLZ1–CLZ19) mit Bohrungen von 18 bis 560 mm über die gesamte Reihe; die Nennwerte hängen von der Baugröße ab.

Tausch vor Ort: von einer Bauart zur anderen

Der Wechsel von einer Rollenkettenkupplung zu einer Zahnkupplung oder umgekehrt ist üblich, wenn ein Antrieb modernisiert wird oder eine Bauart immer wieder ausfällt. Die beiden Bauarten haben selten dieselbe Gesamtlänge, Nabenlänge oder denselben Außendurchmesser; prüfen Sie daher die Einbausituation vor der Bestellung, statt von einem passgenauen Ersatz auszugehen.

  • Bohrungsdurchmesser, Passfedernuten und Passungen an Getriebeabtriebswelle und Kopfwelle des Förderers.
  • Nabenlänge im Verhältnis zur tragenden Wellenlänge und der Wellenendabstand, den die neue Kupplung braucht.
  • Außendurchmesser im Verhältnis zu Schutzhauben, Rahmenteilen und Getriebegehäuse.
  • Axialer Platz zum Zurückschieben der Zahnkupplungshülsen oder Platz zum Abnehmen von Gehäuse und Kette der Rollenkettenkupplung.
  • Drehmoment-, Drehzahl- und Fluchtungsfehler-Nennwerte der neuen Kupplung im Vergleich zum tatsächlichen Betrieb.

Passt der Wellenendabstand nicht zur neuen Kupplung, ist eine Baugröße mit anderer Nabenlänge oder eine Sondernabe meist einfacher, als das Getriebe zu versetzen. Vor der Größenwahl prüfen wir Drehmoment, Drehzahl, Wellendurchmesser, Passfedernut, Betriebsfaktor, Fluchtungsfehler und Einsatzumgebung, und wir fertigen Ersatzkupplungen nach Zeichnung oder nach Fotos und gemessenen Maßen.

FAQ

Ist eine Rollenkettenkupplung günstiger als eine Zahnkupplung?

Meist ja, beim Kauf wie bei den Ersatzteilen, weil sich eine verschlissene Kette allein tauschen lässt. Auf Dauer hängt es vom Betrieb ab: An einem reversierenden oder stoßbelasteten Antrieb kann eine Rollenkettenkupplung, die häufig neue Ketten und Kettenräder braucht, am Ende teurer sein.

Darf eine Rollenkettenkupplung ohne Gehäuse laufen?

Nicht im Zementwerk. Ohne Gehäuse wird das Fett weggeschleudert und Klinkerstaub gelangt direkt in die Kette, sodass der Verschleiß schnell zunimmt.

Gleicht eine Zahnkupplung mehr Fluchtungsfehler aus?

In der Regel ja, dank der balligen Zähne, und sie kommt auch mit Axialbewegung besser zurecht. Betrieb nahe der Grenze für Fluchtungsfehler verkürzt trotzdem bei beiden Kupplungen die Lebensdauer; richten Sie also sorgfältig aus, statt sich auf die Ausgleichsfähigkeit der Kupplung zu verlassen.

Wenn Sie für einen Klinkerförderer oder einen anderen langsam laufenden Antrieb im Zementwerk zwischen beiden wählen, gehen Sie von Drehrichtung, Häufigkeit von Verklemmungen und verfügbarem Platz aus und legen Sie die Größe dann nach dem tatsächlichen Spitzendrehmoment aus. Standardgrößen sind frühestens nach 10 Tagen lieferbar, Nachbauten nach einem Altteil dauern mindestens 20 Tage, und ein Werkstoffzeugnis sowie ein Maßprüfbericht können mit der Lieferung bereitgestellt werden. Senden Sie uns Ihre Zeichnung mit Wellenmaßen sowie Motor- und Getriebedaten, und wir empfehlen Bauart und Baugröße.

Passende Kupplungsprodukte

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