DE2618305C3

DE2618305C3 - Verwendung eines nichtrostenden Stahles als Werkstoff für geradlaufende oder kurvengängige Scharnierbandketten

Info

Publication number: DE2618305C3
Application number: DE19762618305
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. 5840 Schwerte Bardossek; Hans-Willi Dipl.-Ing. 5810 Witten Klapp
Original assignee: Ruberg & Renner Zweigniederlassung Der Rexnord 5800 Hagen GmbH; Fried Krupp Huettenwerke AG
Current assignee: Ruberg & Renner Zweigniederlassung Der Rexnord Gmb
Priority date: 1976-04-27
Filing date: 1976-04-27
Publication date: 1981-02-12
Also published as: DE2618305B2; FR2349515A1; FR2349515B3; NL7704376A; DK182777A; IT1075598B; GB1543864A; DE2618305A1

Description

Rest Eisen und übliche Verunreinigungen in kaltgewalztem Zustand als Werkstoff für geradlaufende oder kurvengängige Scharnierbandketten.

2. Verwendung eines Stahles nach Anspruch 1 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 ! mit der Maßgabe, daß die Glieder der Scharnierbandkette aus in weichgeglühtem Zustand kaltgewalztem Stahl geformt sind.

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Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines nichtrostenden Stuhles als Werkstoff für geradlaufende oder kurvengängige Scharnierbandketten.

Mit zunehmendem Leistungsvermögen der Transportanlagen wurden an die Scharnierbandketten steigende Anforderungen in bezug auf -Corrosionsbeständigkeit und Festigkeit gestellt. Die Scharnierbandketten sollen sich auch bei den im Betrieb auftretenden Belastungsspitzen nicht zu schnell dehnen oder zu schnell reißen.

Es ist bekannt, Scharnierbandketten aus vergütetem, nichtrostendem Stahl herzustellen. Bewährt hat sich hierbei der deutsche Normstahl mit der Werkstoff-Nummer: 1.4021 (Kurzname X 20 Cr 13), 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/mm² bei einem günstigen Streckgrenzenverhältnis >80%. 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-Gehalte von 16-18% und einen Nickel-Zusatz von 1,5-2,5%. Dieser Werkstoff hat eine noch bessere Korrosionsbeständigkeit, jedoch spricht gegen die Verwendung dieses Werkstoffs der hohe teure Chromanteil. Aus diesen Gründen haben die Fachleute den eingangs zitierten Werkstoff mit 12-14% Cr bevorzugt. Um die gewünschten Festigkeitswerte zu erzielen, muß der Werkstoff vergütet werden, wobei aufgrund der sehr steilen Anlaß-Cha- ^6<) rakteristik eine relativ große Streuung der Festigkeitswerte beobachtet wird. Insbesondere bei bandvergüteten Werkstoffen wird ein großer Streubereich beobachtet. Bei der Auslegung muß aus Sicherheitsgründen auf den niedrigsten Wert Rücksicht genommen werden, da ''' für die Festigkeit einer Kette immer nur das schwächste glied ausschlaggebend ist. Für die Funktion der Kette ist auch nicht die statische Festigkeit, 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 steh 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 Brauindustrie, Limonadenindustrie, Mineralwasser- und Spirituosenindustrie, die üblichen Stahlgleitleisten durch Kunststoff-Führungen ersetzt wurden. Hierdurch hat sich der Plattenverschleiß verringert, so daß unter normalen Betriebsbedingungen ohne extremen Abrieb auf die Forderung nach sehr hoher Oberflächtnhärte der Scharnierbandplatten verzichtet werden konnte.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Merkmale für die Glieder einer Schamicrbandkette anzugeben, die einen geringen Streubereich der Festigkeitswerte 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 bis 022% 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 kurvengäpgige Ejharnierbandketten 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 Ventilstahl 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 Belastungsverhaltcns zeigt der Erfindungsgegenstand gegenüber den vorbekannten, einzeln vergüteten Ketten oder der bandvergüteten Atisführungsform weitaus bessere Werte, sowohl in der Dauer- als auch in

der Zeitstandfestigkeit.

Diese Vorteile zeigen sich insbesondere gegenüber der bandvergüteten Ausführungsform. Bei diesen bandvergüteten Werkstoffen ergibt sich die Schwierigkeit, 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! δ -18% Cr hergestellt wurden.

Hervorzuheben ist beim Erfindungsgegenst£/.',d auch das Verschleißverhalten und hier insbesondere der Verschleiß in den Gelenken und die sich hieraus ergebende bleibende Längung. Vergleichsversuche mit den vorbekannten, vergüteten Scharnierbandketten 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%igen Kettcnlängung eine wesentlich längere Betriebsdauer gegeben.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigen

Fig. I in Draufsicht, Stirnansicht und Seitenansicht eine geradlaufende Scharnierbandkette mit Einfach-Gelenkausführung;

Fig.2 in Draufsicht, Stirnansicht und Seitenansicht eine Geradlaufende Scharnierbandkette mit Doppel-Gelenkausführung;

Fig.3 in Draufsicht, Ansicht von unten und Seitenansicht eine kurvengängige Scharnierbandkette.

F i g. I zeigt eine allgemein mit 1 bezeichnete, geradlai'fende Schiirnierbandkette, 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 Gleitleisien 7 und 8 im Querschnitt angedeutet, denen die Randbereiche des Plattenkörpers 3 beiderseits gleitend aufliegen.

Das verbesserte Verschleißverhalten der erfindungsgemäßen Scharniergiieder zeigt sich darin, daß sich der Abstand 9 zwischen benachbarten Gliedern 2 langsamer verändert, es tritt also die zulässige Kettenlängung durch allmähliche Vergrößerung des Abstandes 9 als Folge von Verschleiß in den Gelenken erst nach wesentlich längerer Betriebsdauer ev; als bei vorbekannten Scharnierbandketten.

Die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 1, wobei anstelle des einen Gelenkes Doppelgelenke vorgesehen sind. Die Glieder 12 der Kette 11 weisen zu diesem Zweck an der einen Querseite 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 Plattenkörpers sind Führungsschuhe 27 und 28 starr befestigt. Auch bei den kurvengängig geformten Gliedern 21 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

Patentansprüche:

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,

ίο