Kettenrädertechnik

Lärmreduktion bei Ketten und Kettenräder

Vorbeugen ist besser als heilen

Ketten und Kettenräder können die Quelle von (viel) Lärm sein. In den letzten Jahren haben verschiedene Entwicklungen zu einer Anzahl Lösungen für dieses Problem geführt. Nicht zuletzt wegen dem Nachdruck, den das ARBO Gesetz auf Lärmbelästigung und den (permanenten) Gehörschaden legt, zu der eine hohe Lautstärke über einen zu langen Zeitraum führen können. In diesem Artikel, die Ursachen und Lösungen für dieses spezifische Lärmproblem.

Am 25. Januar 2006 ist ein neuer Beschluss zur Änderung der Arbeits- und Gesundheitsschutz Verordnung genommen. Dieser Beschluss bezieht sich auf die Regeln in Bezug auf die Belastung der Arbeitnehmer durch die Risiken von Lärm. Am 15. Februar 2006 ist die Richtlinie in der niederländischen Gesetzgebung umgesetzt worden. Die neuen Regeln in dem Arbeitsbedingungenbeschluss sind im Staatsblatt der Niederlande 2006/56 aufgenommen und beinhalten ungefähr 25 Seiten. Daher zu viel, um dies hier zu behandeln, aber genug, um zu wissen, dass intensiv Beachtung an das Auftreten von Lärm am Arbeitsplatz und die negativen Folgen, die ein hohes Lärmniveau von einer Dauer einer bestimmten Zeit für das menschliche Gehör haben kann, geschenkt wird.

In dem Zusammenhang steht ausführlicher erklärt, was das ARBO Gesetz über akzeptable Lärmniveaus sagt; Zusammenfassend kann gesagt werden, dass ein Arbeitnehmer maximal 8 Stunden pro Tag, einem Lärmpegel von maximal 80 dB(A) ausgesetzt werden darf; jede 3 Dezibel extra, halbiert die zulässige Dauer. Wird der Pegel oder die Dauer überschritten, dann besteht die Chance auf einen permanenten Gehörschaden.

Problem beim Ursprung angehen

Die effektivste Lösung um Gehörschäden zu verhindern ist, den Lärmpegel zu einem akzeptablen und gesetzlich zugelassenen Niveau zu reduzieren. Vorbeugen ist immer noch besser als nicht heilen. Dies war auch die Idee von einem Kunden von K&W Transmissies, Lieferant von Ketten und Kettenräder und ebenfalls Produzent von speziellen Kettenräder aus Lelystad. Der betreffende Kunde produziert Sortieranlagen, die in großen Hallen ausgestellt werden, in denen viele Menschen tätig sind. Da der Hersteller der Anlage, den Lärm so weit wie möglich verringern wollte, holte er, bei verschiedenen Zulieferanten von Komponenten, Rat, ob es Möglichkeiten gibt, diese Lärmreduktion zu realisieren. In diesem Zusammenhang startete K&W Transmissies die Entwicklung von einem eigenen schallgedämpften Kettenrad.

Ein wichtiger Teil des Lärms, der von der Förderkette und dem Kettenrad kommt, ist das ‘Klappen’ von den Rollen der Kette in den Zahnhöhlen des Kettenrads. Mechanisch gesehen, ist der Prozess wie folgt: Die Kettenrolle kollidiert gegen den Boden der Zahnhöhle, dies verursacht Lärm. Da außerdem ein bestimmter Raum zwischen der Buchse und dem Roller besteht, macht der Roller auch Lärm als Folge von elastischen Vibrationen. Darüber hinaus wird auch das Kettenrad in einem gewissen Maß vibrieren. Das Maß der Lärmproduktion ist hauptsächlich ein Ergebnis von den folgenden Parametern; das Kettengewicht, Rollendurchmesser, Kettengeschwindigkeit, Zahnanzahl und die Teilung der Kette.

Für dieses Problem ist durch einen Kettenfabrikant bereits früher schon eine Lösung in Form von dem Anbringen von Kunststoffkugeln in den Zahnhöhlen bedacht. Jan Hoeven, Salesmanager bei K&W Transmissies: “Obwohl diese Lösung an sich effektiv ist, hat der Entwurf von K & W Transmissies den Vorteil, dass die Kraftübertragung maximal bleibt. Es ist auch einfach, um nach einer Periode den Kunststoffring zu verlagern, wodurch wieder eine optimale Schalldämpfung erreicht wird..

Schalldämpfendes Kettenrad

Die Lösung, die K&W Transmissies schließlich entwickelte, besteht aus einem speziellen Kunststoffring, der an beiden Seiten der Verzahnung von dem Kettenrad angebracht ist. Den Ring stellt das Unternehmen selbst, durch das Abschneiden und rund setzen von einem Streifen speziellen Kunststoffs, her. Dann wird der Ring mit Hilfe von einem Metallring an das Kettenrad befestigt und verschlossen. Der erste Kontakt zwischen der Kette und dem Kettenrad ist hiermit kein Metall auf Metall, sondern Metall auf Kunststoff. Die Technik, um das Geräusch zu dämpfen, ist die Geschwindigkeit, womit die Kette in das Kettenrad kommt, zu vermindern. Da die Kette mit einem Kunststoffring aufgefangen wird, gelangt die Rolle der Kette verspätet in die Zahnhöhle des Kettenrads. Sozusagen: Eine weiche Landung der Rolle. Das Metall sind die Schalterplatte der Kette, die auf dem Kunststoffring aufliegen, wodurch der Kontakt zwischen den Rollen der Kette und den Zahnhöhlen geringer ist (siehe Abbildung 1 und 2). Durch die Verwendung von diesen speziellen schalldämpfenden Kettenrädern, können Lärmreduktionen von 7- 8 dB erreicht werden. Diese Kettenräder können nur bei Förderketten angewendet werden. Kostentechnisch sind die Kettenräder meistens die günstigeren Komponente und ist damit attraktiver, um die Kettenräder schalldämpfend auszuführen anstatt die vergleichsweise kostspieligere Kette.

Andere geräuschmindernde Maßnahmen

Außerhalb der Verwendung von geräuschmindernden Komponenten, gibt es auch andere bestimmte Lärmminderungen in anderen Bereichen zu erkennen. So wird der Lärmpegel zum Beispiel auch durch die Toleranz der Ketten und Kettenräder bestimmt. Darüber hinaus ist eine gute Ausrichtung der Kettenräder im Verhältnis zueinander, ein wichtiger Lärm reduzierender Faktor. liegt sowohl an dem Konstrukteur, als auch an dem endgültigen Maschinenbauer, eine wichtige Aufgabe..

Puffernde Kollisionsenergie

In Bezug auf die Pufferung der Effekte der kollidierenden Unterteilen, kommt das Thema ‘Schmierung’ ins Bild. Durch das Anbringen von Schmiermitteln auf den Boden der Zahnradzähne und den Raum zwischen der Buchse und dem Roller, kann bereits etwas Kollisionsenergie aufgefangen werden. Außerdem verlängert dies, die Lebensdauer der Kette und schützt sie gegen Korrosion. Ein Nachteil der Schmierung ist natürlich, dass dies nicht in jedem Industriebereich gewünscht ist (beispielsweise in der Lebensmittelindustrie) und dass stets mehr Ketten auf den Markt kommen, die eben gar keine Schmierung mehr nötig haben. Es ist daher die Frage, ob ein Kunde überhaupt das Schmieren einer Kette möchte, um so eine Lärmreduzierung zu realisieren.

Schließlich ist die Kollisionsenergie auch zu puffern, um zum Beispiel die Kettenrollen selbst, aus einem speziellen Kunststoff zu fertigen. Diese Ketten gibt es in verschiedenen Ausführungen, aber die Nachteile können eine erhöhter Verschleiss und ein höherer Preis sein. Auch hier sollte eine Einschätzung zwischen den Einschränkungen von einer eventuellen Lösung vorgenommen werden und den Wunsch, um Lärmreduktion mittels Ketten und/oder Kettenrädern zu realisieren. Hoeven gibt ebenfalls an: “Wenn Sie wirklich mit der Produktion von Kunststoff Kettenräder oder Zubehör beschäftigt sind, dann gelangen Sie in erster Linie in ein Labyrinth von Kunststofflieferanten. Sie sollten dann von genügend Absatz sicher sein, wenn Sie hiermit wirklich weitermachen möchten. Sicher produzieren wir öfters Ketten-, Zahnräder, wobei Stahl-, und Kunststoffteile nebeneinander verwendet werden; wie zum Beispiel Kunststoff Kettenräder mit einem Stahlkern, meistens hat dies mit der erforderlichen Kraftübertragung zu tun.”

Abschließend

Der Anwender kann dazu beitragen, wenn er die Wartung seiner Ketten und Kettenräder seriös nimmt. Wenn eine Schmierung notwendig ist, sollte er dies gut protokollieren. Wenn eine Kette ersetzt werden muss, sollte in vielen Fällen auch das Kettenrad ausgetauscht werden.

Die Abschirmung einer kompletten Maschine schließlich, hat vor allem dann Sinn, wenn die Mitarbeiter nur sporadisch in die Nähe der Maschine kommen müssen. Mit einem Gehäuse, kann das Lärmniveau durch Reflexion und dergleichen jedoch auch höher werden; dies gilt natürlich nicht, wenn hierfür spezielle isolierende Wände oder Gehäuse verwendet werden.