1.3.1.6.1 Kettingoverbrengingen

1.3.1.6.1 Kettingoverbrengingen

Inleiding

Een  kettingoverbrenging  brengt deronddraaiende beweging van een  drijvende as over op één of meer gedreven assen. Dat gebeurt met behulp van een ketting. Op de assen zijn kettingwielen gemonteerd.  De tanden op de kettingwielen grijpen in de schakels van de ketting. Hierdoor ontstaat een slipvrije overbrenging.

 

Slipvrije overbrenging

 

Toepassingen

We gebruiken kettingoverbrengingen in machineaandrijvingen en in transportinstallaties.

Aandrijving van machines en  apparaten
Aandrijfkettingen noemen we ook wel energiekettingen. Je gebruikt ze voor het overbrengen van
vermogens. Een heel bekend voorbeeld is de aandrijving van je fiets. Een ander voorbeeld is een roltrap

Roltrap

Transportinstallaties
Transportkettingen worden in productiebedrijven gebruikt om dingen te verplaatsen. Soms pas je de
ketting direct toe als transportmiddel. Ook zijn er uitvoeringen met speciale transportnokken aan
de schakels. We zullen hier niet verder op ingaan.

Tekenwijze

In de afbeelding zie je  de schematische weergave  van een kettingoverbrenging. Je gebruikt deze in principeschema's van aandrijvingen. Het is belangrijk dat je deze tekenwijze beheerst.
 

Schematische weergave kettingoverbrenging
Schematische weergave kettingoverbrenging

Voordelen

De voordelen van een kettingoverbrenging zijn:
• Er zijn veel as-hartafstanden mogelijk, van klein tot heel groot.
• De overbrenging is slipvrij.
• Je kunt met één ketting meerdere assen tegelijk aandrijven.
• Een netjes onderhouden kettingoverbrenging kan goed tegen olie(dampen), hitte en vocht.
• Goed onderhouden kettingen hebben een lange levensduur.
• Het mechanisch rendement is hoog (98,5%).
• De constructie is compact en ruimtebesparend.
• Met een ketting kun je grote vermogens overbrengen .
• Een kettingoverbrenging werkt ook goed bij lage snelheden.
• De asdruk is lager dan bij veel andere typen overbrengingen.
• Bij montage en demontage van de ketting hoef je de kettingwielen niet te verstellen.
• Bij normaal gebruik maken kettingoverbrengingen minder lawaai dan tandwieloverbrengingen.

 

Assen die gelijktijdig worden aangedreven
Assen die gelijktijdig worden aangedreven

Nadelen

Een kettingoverbrenging heeft ook een aantal nadelen:
•  Bij hogere snelheden moet je de overbrenging altijd in een kast plaatsen.
•  Smering is noodzakelijk.
•  Bij hoge snelheden heb je een vrij ingewikkeld smeersysteem nodig.
•  Als je een nieuwe ketting plaatst, moet je meestal ook de kettingwielen vervangen.
•  Kettingoverbrengingen kunnen niet goed tegen stof, vuil en schokkende belastingen.
•  Kettingoverbrengingen zijn duur.
•  Kettingoverbrengingen maken meer lawaai dan riemoverbrengingen.

 

De opbouw van een kettingoverbrenging

De belangrijkste  onderdelen van  een  kettingoverbrenging zijn:
•  de ketting
•  de schakels van de ketting
•  de kettingwielen

 

Ketting

De ketting is gemaakt van staal en opgebouwd uit schakels.
Er bestaan verschillende  soorten aandrijfkettingen. We  noemen er  vier:

Rollenketting
Rollenkettingen zijn geschikt voor vermogens tot circa 400 kW, bij toerentallen tot 1.200 omw/min.
De omtreksnelheid mag maximaal 25 m/s bedragen. Er bestaan enkelvoudige en meervoudige
uitvoeringen.
Rollenkettingen kom je vaak tegen. Denk aan nokkenasaandrijvingen bij verbrandingsmotoren en de
aandrijving van mechanismen.

Enkel en meervoudige rollenkettingen
Enkel en meervoudige rollenketting

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Langschalmige  rollenketting
Dit is een voorbeeld van een langzaam lopende ketting. 

De ketting bestaat uit twee basis elementen, de binnen- en buitenschakel. Deze kettingen zijn zeer montage vriendelijk, omdat dit op een eenvoudige en zonder daarvoor speciaal gereedschap nodig te hebben, uitgevoerd kan worden. De ketting kan na verloop van tijd als er slijtage is opgetreden, in de andere draairichting gemonteerd worden. Dit verlengt tevens de levensduur van de ketting.

De centraalkettingen worden vaak toegepast voor verticaal transport in bijvoorbeeld elevatoren en voor de aandrijving van  landbouwmachines'

Langschalmige rollenketting
Langschalmketting met meenemers

 

Tandketting
Tandkettingen worden toegepast bij transmissies met hoge vermogens. Deze tandkettingen lopen in speciale tandwielen. Tandkettingen zijn verkrijgbaar in vele uitvoeringen, zoals met midden- en zijgeleiding en grote breedtes. Tandkettingen zijn volgens algemene norm en volgens fabrieksnorm verkrijgbaar. Aangezien het vaak om een hele specifieke toepassing gaat en meestal om kleine hoeveelheden, worden deze kettingen hoofdzakelijk met de hand geassembleerd.

Tandketting

 

Tandketting met aandrijfrol.

 

 

Staalboutketting
Staalboutkettingen zie je veel bij de aandrijving van achtbanen in attractieparken.

 

Gesmede gaffel ketingen

Gesmede gaffelkettingen worden meestal bij bulktransport toegepast. Afhankelijk van de situatie, de omstandigheden en de capaciteit kunnen onze productspecialisten een op maat gesneden advies geven. Gesmede gaffelkettingen zijn leverbaar in verschillende afmetingen, zoals in enkel of dubbelstrengs uitvoeringen of met meenemers. Afhankelijk van de toepassing kan gekozen worden voor de standaard uitvoering zoals bijvoorbeeld 16MnCr5, 20 MnCr5 en 42CrM04 of uit materiaal met een hogere trekvastheid of een verhoogde corrosiebestendigheid. Moet er onder een bepaalde hoek getransporteerd worden dan wordt er gekozen voor schuintransport. Voor horizontaal transport worden de dubbelstrengs kettingen onderling verbonden met schrapers. De verbindingspennen zijn in verschillende uitvoeringen en materialen leverbaar. Kettingwielen voor gaffelkettingen zijn zowel in ééndelige gk gaffelkettingen2als in tweedelige uitvoering leverbaar en worden bijna altijd klantspecifiek geproduceerd.

 

 

 

Schakels

De schakels van de ketting zijn opgebouwd uit schalmen (binnen- en buitenplaten), pennen, bussen en rollen.
De ketting bestaat  uit 'gewone' schakels plus een sluîtschakel.

Samenstelling van een kettingschakel

 

Sluitschakels
Met behulp van een sluitschakel maak je een eindloze ketting. Bij een even aantal schakels gebruik
je een rechte sluitschakel,bij een oneven aantal schakels een gebogen sluitschakel (verloopschakel). Gebogen schakels zijn zwakker dan rechte schakels. Kies daarom bij voorkeur voor een ketting met een even aantal schakels, Dan hoef je geen gebogen sluitschakel toe te passen.

Diverse sluitschakels

 

Sluitschakels borgen
Een rechte sluitschakel kun je borgen met een splitpen of met een sluitveer. Als je met een sluitveer borgt, moet het gesloten einde wijzen in de bewegingsrichting van de ketting. Borg je de sluitschakel met splitpennen, let dan goed op de veiligheid.

Diverse schakels voor kettingen


Schakels demonteren/verwijderen
Soms is het nodig om een ketting in te korten. Hiervoor moetje dan de pennen uit een aantal schakels persen. Dit doe je met speciaal gereedschap. Als dit gereedschap niet aanwezig is, kun je ook een kleine poelietrekker gebruiken of zelf een stuk gereedschap maken.

                                                                            Schakel demonteren

 

Ketting repareren of inkorten

Kettingwiel

Kettingwielen zijn verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen en maten. Meestal is een kettingwiel uitgevoerd als naafwiel of als plaatwiel.

Naaf kettingwiel

 

Plaat kettingwiel

 


 

Begrippen welke belangrijk zijn.

Bij het monteren en afstellen van een kettingoverbrenging komen heel wat begrippen kijken. Ook voor het bestellen van vervangingsonderdel en is het handig om deze te kennen. We noemen  hier de overbrengverhouding  en de steek.
 

Overbrengverhouding

De overbrengverhouding  (i)  bepaalt de toerentalverhouding  tussen  het  drijvende kettingwiel en het gedreven wiel. We gebruiken hiervoor de volgende formule:


 

Z1 = aantal tanden van  het drijvende  wiel

Z2 = aantal tanden van het gedreven wiel

n1 =  toerental van het drijvende  wiel

n2  =  toerental van het gedreven   wiel
 

De overbrengverhouding mag maximaal 1:12 zijn.

Voorbeeld
Aan een transportband zit een tandwieloverbrenging tussen de motor en de aandrijfrol. Het tandwiel
op de motor heeft 23 tanden, het tandwiel op de aandrijfrol van de transportband  69. Wat  is de
overbrengverhouding?

Steek

De steek (P) is de hartafstand tussen de scharnierpennen. Je drukt de steek uit in mm of inches.

Kettingmaten


Enkele veel voorkomende  kettingsteken voor  een enkelvoudige  rollenketting:
3/8" = 9,53  mm
1/2"   = 12,7 mm
5/8" = 15,9 mm
3/4" = 19,05  mm
1"       = 25,4 mm
De asafstand van een kettingoverbrenging bedraagt meestal dertig tot tachtig keer de steek.Ideaal
is veertig maal de steek.

 

 

Ketting aanbrengen

Spanrol

Ketting Kiezen

De overbrenging werkt alleen goed als je de juiste ketting gebruikt. De hoofdmaten van de  ketting
zijn  afhankelijk van:
•  de steek (t)
•  de breedte van de rol (bl)
•  de roldiameter (dl)

Je kiest de ketting meestal met behulp van speciale tabellen. Deze worden opgesteld door de
kettingfabrikant. Hier zie je een voorbeeld van zo'n tabel. Je bepaalt het type ketting met behulp
van twee gegevens:
• het toerental van het kleinste wiel (rondsel).
• het vermogen dat je wilt overbrengen.

 

Voorbeeld
Voor de aandrijving van een machine wilje gebruikmaken van een kettingoverbrenging. De elektromotor
heeft een vermogen van 1kW en het toerental van de as is 150 omw/ min. n de tabel kun je zien dat
je voor deze overbrenging een ketting met een steek van 15,9  mm (5/8") nodig  hebt.
Als je eenmaal weet welk type ketting je moet gebruiken, kun je de lengte van de ketting en de
diameter van de kettingwielen bepalen. Hiervoor heb je de volgende gegevens nodig:
• de diameter van de assen
• de hartafstand tussen de assen
•  de overbrengverhouding.

 

Hoe verkrijgt men een goede werking

Om ervoor te zorgen dat de kettingoverbrenging soepel werkt en weinig slijt, moet je goed  letten op de volgende  aandachtspunten:

  1. Uitlijning
  2. Kettingspanning

 

Uitlijning

Je moet de assen en de wielen heel
nauwkeurig uitlijnen.  Een slecht uitgelijnde kettingoverbrenging slijt snel en heeft dus een 
kortere  levensduur.

 

Uitlijningsfouten

 

Kettingspanning

Het is erg belangrijk dat je de ketting op de juiste spanning houdt. Daarom moet ten minste 2% van de kettinglengte nastelbaar zijn. Een juiste kettingspanning garandeert een  lange levensduur.


Ligging  van de ketting op de  kettingwielen
De ketting moet goed op de vertanding van de wielen liggen, zodat de ingrijping soepel verloopt.
 

Juiste ligging van de ketting  
Versleten ketting. Deze gaat boven de tanden lopen

       

 

 

 

 

 

 

 

Omspannen boog
Zorg ervoor dat de omspannen hoek van de ketting op het wiel 120° bedraagt. Bij wielen met meer dan
26 tanden is 90° toelaatbaar. Stelregel is dat minstens drie schakels moeten ingrijpen, ook bij de
kettingspanner.

Smering
Een kettingoverbrenging  moet je  altijd  vakkundig smeren.

Kettingspanning
Controleer de kettingspanning regelmatig. Dit doe je door de  indrukking van de  ketting te meten.
De lengte van de ketting neemt door het gebruik toe. Dit doorhangen komt  door slijtage aan de
schakels en de rollen. Ook tijdens het inlopen van een nieuwe ketting ontstaat  er rek. Als de
spanning te laag  is geworden, moet je  de ketting  spannen.

Wanneer de ketting 3% langer is geworden dan de oorspronkelijke lengte, is de ketting aan
vervanging  toe.

 

Goed
Fout

 

 

 

 

 

 

 

Kettingspanning

 

De juiste kettingspanning  bepaal je aan de hand van een grafiek. Eerst meet je de hart-op-hartafstand (a) van de twee assen (in mm). Deze afstand deel je dan door honderd. Hieruit volgt een waarde. (dus: a/100)
Zet de berekende waarde verticaal uit in de tabel totdat deze lijn de grafiek snijdt

Teken vanuit het snijpunt van de verticale lijn en de grafiek een horizontale lijn naar links. De nu gevonden
waarde is de maximale indrukking die de ketting mag vertonen. Deze indrukking is een maat voor de
kettingspanning.

 

 

 


Voorbeeld
De hart-op-hartafstand (a) van de assen is 500 mm.

De waarde die je op de horizontale as uitzet, is dan: 500/100 = 2 .

Neem de tabel. Teken nu vanaf 5 een lijn naar boven totdat deze de grafiek snijdt. Teken
vanuit het snijpunt een horizontale lijn naar links.
Hieruit volgt dat de indrukking van de ketting maximaal 30 mm mag zijn.
Let wel: dit geldt voor de hele ketting (beide helften). Om de juiste kettingspanning in te
stellen, deel je de waarde door  twee.

Dus: 30/2 = 15 mm ·
 

 

 

 

 

Ketting spannen

Er zijn verschillende  manieren om de kettingspanning op hetjuiste niveau te houden. De
meest  gebruikte  hulpmiddelen zijn:

  1. Spanslede
  2. Spanrol.spanwiel

 

Spanslede

Het beste kunje een spanslede installeren.
Een spanslede verplaatst een van de assen van de overbrenging. Hierdoor wordt de afstand ten opzichte van de andere as groter of kleiner. Door de afstand te vergroten, wordt  de ketting gespannen.
Meestal monteer je de spanslede aan de motorzijde.

 

Ketting spannen met spanslede
Ketting spannen met spanslede

Spanwiel/spanrol

Een spanwielof spanrol(vast  of verstelbaar) plaats je altijd in het onbelaste deel van de ketting. Een spanwiel mag nooit meer tanden hebben dan het kleinste kettingwiel. Probeer spanwielen en  spanrollen zo veel mogelijk te
vermijden. Ze geven namelijk extra slijtage.

 

Spanrol
Spanrol

Smering

Goed smeren is  belangrijk.  Niet alleen voor  de werking  van de overbrenging, maar ook voor de levensduur van de ketting. Meestal gebruik je voor de smering olie. Vet dringt niet diep genoeg door en neemt zand en vuil op. Hierdoor gaat het werken als schuurpapier. Vraag  de  kettingfabrikant  naar de aanbevolen smeermiddelen.
Houd je bij het smeren en olieverversen altijd aan de volgende veiligheidsvoorschriften:
•   Schakel de machine uit en hang een bordje 'NIETINSCHAKELEN' op.
•   Zorg ervoor dat je niet morst. Olie maakt vloeren spiegelglad, waardoor je grote kans hebt op ongelukken.
•   Breng als je klaar bent de beschermkap weer aan.

 

Smeermethoden

Je kunt een kettingoverbrenging op verschillende manieren smeren. Welke smeermethode je toepast,
hangt vooral af van de omloopsnelheid  van de  ketting:


 

Spatsmering
Spatsmering
Druppelsmering
Druppelsmering
Omloopsmering
Omloopsmering

< 4 m/sec
Wanneer de kettingsnelheid lager is dan 4 m/sec en de overbrenging niet continu in bedrijf is, smeer je periodiek met een oliespuit of kwast. Als de overbrenging continu draait, smeer je met een druppelpot.

4 - 7 m/sec
Bij een kettingsnelheid van 4 tot 7 m/sec en onderbroken bedrijf pas je druppelsmering toe op het slappe deel van de ketting. Bij continue werking kun je beter een oliebadkast monteren.

7 - 12 m/sec
Bij kettingsnelheden tussen 7 en 12 m/sec pas je altijd oliebadsmering toe. Hierbij moet het laagste punt van de ketting ongeveer 1cm diep door de olie lopen. Als de ketting te diep in de olie ligt, is de weerstand te groot. Dit vermindert het rendement van de installatie. Ook wordt de olie te warm. Hierdoor ontstaat in de kast schuimvorming en overdruk.


> 12 m/sec
Wanneer de snelheid meer dan 12 m/sec bedraagt, maak je gebruik van omloopsmering. Hiervoor installeer je een oliepomp. De oliestraal is gericht op het niet-trekkende deel van de ketting. Bij omloopsmering en oliebadsmering moet je van tijd tot tijd de olie verversen en bijvullen. Let erop, dat je de juiste oliesoort gebruikt. Maak bij het verversen ook altijd de filters schoon.

 

Bijzondere omstandigheden
Soms kun je de ketting niet of nauwelijks smeren, bijvoorbeeld omdat de inbouwlocatie onbereikbaar is. Leg de ketting dan voor het monteren eerst een paar uur in een bak met verwarmd, dun vloeibaar kettingvet. Wanneer er uit de ketting geen luchtbellen meer ontsnappen, zijn alle holten gevuld.
Haal de ketting uit de bak en verwijder het  overtollige, gestolde vet. Je kunt de ketting ook een aantal uren in een bak met Molykote-smeermiddel  leggen. Hierdoor vormt zich op alle onderdelen een  oliefilm.

  • Het arrangement 1.3.1.6.1 Kettingoverbrengingen is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    O Hagenauw
    Laatst gewijzigd
    2017-06-30 13:58:26
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

    Bronnen

    Bron Type
    Ketting repareren of inkorten
    https://youtu.be/_qWGW9k4h8s
    Video
    Ketting aanbrengen
    https://youtu.be/el5k7sL9kGk
    Video
    Spanrol
    https://youtu.be/UEEP0lzm5n0
    Video
  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    Voor developers

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.