DE2618305B2 - Verwendung eines nichtrostenden Stahles als Werkstoff fur geradlaufende oder kurvengängige Scharnierbandketten - Google Patents
Verwendung eines nichtrostenden Stahles als Werkstoff fur geradlaufende oder kurvengängige ScharnierbandkettenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines nichtrostenden Stahles als Werkstoff für gcradlaufende
oder kurvengängige Scharriierbandketten.
Mit zunehmendem Leistungsvermögen der Transportanlagen wurden an die Scharnierbandkelten steigende
Anforderungen in bezug auf Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit gestellt. Die Scharnierbandketten
sollen sich auch bei den im Betrieb auftretenden Belastungsspitzen nicht zu schnell dehnen oder zu
schnell reißen.
Ks ist bekannt, Scharnierbandkelten aus vergütetem, nichtrostendem Stahl herzustellen. Bewährt hat sich
hierbei der deutsche Normsiahl mit der Werkstoff-Nummer: 1.4021 (Kurzname X 20 Cr IJ), der
0,17-0,22% C. 12- 14% Cr, bis 1,0% Si, bis 1.0% Mn,
< 0,045% P und < 0,030% S enthält.
Dieser Stahl hat im vergüteten Zustand eine Zugfestigkeit bis zu 1.000 N/mm- bei einem günstigen
Streckgrenzenverhältnis >8()%. Alternativ hierzu wurde auch für einen gewissen Zeitraum für vergütete
Scharnierbandketten der genormte Werkstoff 1.4057 (Kurzname X 22 CrNi 17) eingesetzt. Dieser Werkstoff
unterscheidet sich von dem zuerst genannten insbesondere
durch höhere Cr-Gehaltc von 16- 18% und einen Nickel-Zusatz von 1,5-2,5%. Dieser Werkstoff hat eine
noch bessere Korrosionsbeständigkeil, jedoch spricht gegen die Verwendung dieses Werkstoffs der hohe
teure Chromantcil. Aus diesen Gründen haben die Fachleute den eingangs zitierten Werkstoff mit
12-14"/» Cr bevorzugt. Um die gewünschten Festigkeitswerte
ZLi erzielen, muß der Werkstoff vergütet werden, wobei aufgrund der sehr steilen Anlaß-Charaktcristik
eine relativ große Streuung der Festigkeitswerte beobachtet wird. Insbesondere bei bandvergüteten
Werkstoffen wird ein großer Sireubereich beobachtet. Bei der Auslegung muß aus .Sicherheitsgründen auf
den niedrigsten Wert Rücksicht genommen weiden, da
für die Festigkeit einer Kette immer nur das schwächste glied ausschlaggebend ist. Für die Funktion der Kette ist
auch nicht die statische Festigkeil, d. h. die Zugfestigkeit oder Streckgrenze, ausschlaggebend, sondern das
dynamische Festigkeitsverhalten und der Materialverschleiß. Eine sehr hohe Zugfestigkeit ist nicht gleichbedeutend
mit einer hohen Leistungsfähigkeit der Kette. Durch die bei der Vergütung notwendige Wärmebehandlung
lassen sich Zugfestigkeit und Streckgrenze zu hohen Werten treiben, jedoch verringert sich damit
gleichzeitig das Arbeitsvermögen des Werkstoffes.
Als weitere Forderung an eine gute Scharnierbandkette ist zu berücksichtigen, daß in vielen wichtigen Bereichen des Anlagenbaus, insbesondere in der Brauinduslrie, Limonadenindustrie, Mineralwasser- und Spirituosenindustrie, die üblichen Stahlgleitleisten durch Kunststoff-Führungen ersetzt wurden. Hierdurch hat sich der Plattenverschlciß verringert, so daß unter normalen Betriebsbedingungen ohne extremen Abrieb auf die Forderung nach sehr hoher Oberflächenhärte der Scharnierbandplattcn verzichtet werden konnte.
Als weitere Forderung an eine gute Scharnierbandkette ist zu berücksichtigen, daß in vielen wichtigen Bereichen des Anlagenbaus, insbesondere in der Brauinduslrie, Limonadenindustrie, Mineralwasser- und Spirituosenindustrie, die üblichen Stahlgleitleisten durch Kunststoff-Führungen ersetzt wurden. Hierdurch hat sich der Plattenverschlciß verringert, so daß unter normalen Betriebsbedingungen ohne extremen Abrieb auf die Forderung nach sehr hoher Oberflächenhärte der Scharnierbandplattcn verzichtet werden konnte.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Merkmale für die Glieder einer Scharnierbandkelte
anzugeben, die einen geringen Sireubereich der Fcsligkeitswerte und ein besseres dynamisches
Festigkeitsverhalten und eine gute Korrosionsbeständigkeit gewährleisten, ohne dabei vom Kostenvergleich
her unwirtschaftlich zu sein.
Diese Aufgabe wird durch die Verwendung eines Stahls gelöst, der
0,17 bb 0,22% Kohlenstoff
bis 1% Silizium
bis 1% Mangan
bis 0,045% Phosphor
bis 0,030% Schwefel
12 bis 14% Chrom
0,9 bis 1,4% Nickel
Rest Eisen und die üblichen Verunreinigungen
enthält und in kaltgewalztem Zustand als Werkstoff für geradlaufende oder kurvengängige Scharnierbandkciten
verwendet wird. Vorzugsweise enthält der Stahl 1.0 bis 1,1% Nickel.
Von der Legierung her ist ein ähnlicher Stahl, der bis zu 1,0% Nickel enthalten kann, durch den Britischen
Normstahl En 56 C bekannt. Vom Verwendungszweck ist keine Berührung gegeben, denn der vorbekannte
Stahl wird als hitzebeständiger Vcntilstahl eingesetzt.
Nach der erfindungsgemäßen Lehre wird der Stahl dagegen im kaltverformten Zustand als Werkstoff für
Scharnierbandketten verwendet.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Glieder der Scharnierbandkette aus in weichgeglühtem
Zustand kaltgewalztem Stahl geformt sind.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Scharnierbandkette
sind insbesondere darin zu sehen, daß die gewünschten Eigenschaften im statischen Festigkeitsbereich
bei geringer Streuung erzielt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich fertigungstechnisch durch die gleichmäßige Formgebung der Scharnieraugen
und der Ausschaltung des unvermeidlichen Härteverzuges gegenüber den bekannten, einzeln
vergüteten .Scharniergliedern. Dadurch wird auf alle Fälle ein gleichmäßiger, stoßfreier und ruhiger Lauf der
Kette im betrieblichen Einsatz gewährleistet.
Hervorzuheben sind besonders die Vorteile unter dynamischer Belastung. Hinsichtlich des dynamischen
Belastungsverhaltens zeigt der Fxfindungsgcgenstand gegenüber den voi bekannten, einzeln vergüteten
Kelten oder der bandvcrgütelen Ausfuhrungsform
weitaus bessere Werte, sowohl in der Dauer- als auch in
der Zeitstandfestigkeit.
Diese Vorteile zeigen sich insbesondere gegenüber der bandvergüteten Ausführungsforni. Bei diesen
bandvergüteten Werkstoffen ergibt sich die Schwierigkeil, daß die kontrollierte Wärmebehandlung des
ganzen Coils Schwankungen unterliegt, so daß aufgrund unterschiedlicher Gefügeumwandlung die Festigkeitswerte größere Schwankungen zeigen.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die gute Korrosionsbeständigkeit bei einem relativ geringen
Anteil von Legierungselementen erzielt wird. Es ist zu berücksichtigen, daß bei den vorbekannten, vergüteten
Ausführungsformen aufgrund von Karbidausscheidungen bei höheren Anlaßtemperaturen das Korrosionsverhalten
verschlechtert wird. In umfangreichen Korrosions- und Säuretests hat sich gezeigt, daß der
Erfindungsgegenstand mit den Produkten gleichgesetzt werden kann, die aus dem wesentlich teureren
Chromstahl mit 16- 18% Cr hergestellt wurden.
Hervorzuheben ist beim Erfindungsgegenstand auch das Verschleißverhalten und hier insbesondere der
Verschleiß in den Gelenken und die sich hieraus ergebende bleibende Längung. Vcrgleichsversuche mit
den vorbekannten, vergüteten Scharnierbandketten 2r>
haben gezeigt, daß schon während der ersten Betriebsstunden bei den vorbekannten Scharnierbandgliedern
— trotz optimaler Vorreckung — eine höhere Verschleißlängung eintritt. Durch die bessere Geometrie
der Scharnieraugen ist bei der erfindungsgemäßen jo
Ausführungsform bis zum Erreichen der zulässigen 3%igcn Kettenlängung eine wesentlich längere Betriebsdauer
gegeben.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen erläutert. r>
F-s zeigen
Fig. 1 in Draufsicht, .Stirnansicht und Seitenansicht
eine geradlaufende Scharnierbandkette mit Einfach-Gelenkausführung;
Fig. 2 in Draufsicht, Stirnansieht und Seitenansicht -to
eine Geradlaufende Scharnierbandkette mit Doppcl-Gelenkausführung;
Fig. 3 in Draufsicht, Ansicht von unten und Seitenansicht eine kurvengängige Scharnierbandkelte.
Fig. 1 zeigt eine allgemein mit 1 bezeichnete, geradlaufende Scharnierbandkelte, von der hier nur
zwei Glieder 2 gezeigt sind, deren jedes einen Plattenkörper 3 mit zwei äußeren Scharnieraugen 4 an
der einen Querseite und einem zentralen Scharnierauge 5 an der gegenüberliegenden Seite aufweist. Die Glieder
2 sind in bekannter Weise durch von den Scharnieraugen 4, 5 aufgenommene Stifte 6 gelenkig verbunden.
Außerdem sind in der Stirnansicht zwei durchgehende Gleilleislen 7 und 8 im Querschnitt angedeutet, denen
die Randbereichc des Plaltenkörpers 3 beiderseits gleitend aufliegen.
Das verbesserte Verschleißverhalten der erfindungsgemäßen Scharnierglieder zeigt sich darin, daß sich der
Abstand 9 zwischen benachbarten Gliedern 2 langsamer verändert, es tritt also die zulässige Kettenlängung
durch allmähliche Vergrößerung des Abslandes 9 als Folge von Verschleiß in den Gelenken erst nach
wesentlich längerer Betriebsdauer ein als bei vorbekannten Scharnierbandketten.
Die in F i g. 2 gezeigte Ausfiihrungsform entspricht im
wesentlichen der Ausführungsforni nach Fig. 1, wobei
anstelle des einen Gelenkes Doppelgclenke vorgesehen sind. Die Glieder 12 der Kette 11 weisen zu diesem
Zweck an der einen Querseile drei Scharnieraugen 14 und an der anderen Querseite zwei innenliegende
Scharnieraugen 15 auf.
Schließlich zeigt die Fig. 3 eine Kette 21 mit kurvengängig geformten Gliedern 22. Dabei sind die
einzelnen Glieder 22 nicht nur senkrecht zur sondern auch in der Zeichenebene, entsprechend der Ebene des
Plattenkörpers 3, beweglich. Hierfür ist — in an sich bekannter Weise — das zentrale Scharnierauge 25 so
ausgebildet, daß es den Stift 6 gelenkförmig aufnimmt. Zwei seitliche Gleitleisten legen den gewünschten
Kurvenweg fest entsprechend den Leisten 7 und 8 der Ausführungsform nach Fig. 1. An der Unterseite des
Platlenkörpers sind Führungsschuhe 27 und 28 starr befestigt. Auch bei den kurvengängig geformten
Gliedern 22 ergibt sich eine im Vergleich zum Stand der Technik langsamere Änderung des Abstandes 29, so daß
die vorteilhaften Verschleißeigenschaften auch hier festgestellt werden können.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verwendung eines Stahles, bestehend aus
0,17 bis 0,22% Kohlenstoff,
bis 1 % Silizium,
bis 1% Mangan,
bis 0,045% Phosphor,
bis 0,030% Schwefel,
12 bis 14% Chrom,
0,9 bis 1,4% Nickel,
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen in kaltgewalztem Zustand als Werkstoff für geradlaufende
oder kurvengängige Scharnierbandketten.
2. Verwendung eines Stahles nach Anspruch I mit der Maßgabe, daß der Nickelgehalt 1,0 bis 1,1%
beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung eines Stahles nach Anspruch 1
oder 2 für den Zweck nach Anspruch 1 mit der Maßgabe, daß die Glieder der Scharnierbandkette
aus in weichgeglühtem Zustand kaltgewalztem Stahl geformt sind.
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