Alles over aandrijfkettingen, transportkettingen, hijskettingen, kettingwielen, speciale schakels en meer!

Ernst Busscher, Verkoopmedewerker Binnendienst Almelo

2 januari 2018

De oprichter van ons bedrijf, Antoon Schipper, begon er meer dan 35 jaar geleden al mee: het leveren van kettingen. Over kettingtechniek is veel te vertellen en we krijgen er veel vragen over. Daarom hebben wij besloten om een deel van onze kennis samen te vatten in een adviesgids. Deze gids over kettingtechniek is hieronder als pdf te downloaden, of je kunt hem als gedrukt exemplaar aanvragen. Uiteraard kun je hem op deze pagina ook doorlezen.

Download: Adviesgids Kettingtechniek

Geschiedenis

Leonardo Da Vinci heeft rond het jaar 1500 de eerste schetsen van een kettingaandrijving op papier gezet. Dit was een eenvoudig ontwerp met schakels die door pennen aan elkaar werden verbonden. De zgn. pin-link ketting was geboren…

Renold

Deze werd ook daadwerkelijk gebruikt, maar had nogal last van slijtage. Het heeft nog tot 1880 geduurd voordat een zekere heer Renold de eerste variant van de hedendaagse rollenketting ging fabriceren. Hierna heeft deze ketting een groeispurt doorgemaakt, met name door de opkomst van de zwaardere industrie.

Vele (platte) riemen, die als nadelen slip en slijtage kenden, werden vervangen door kettingen. Door een zekere wildgroei ontstonden diverse varianten van de originele ketting, in nog meer verschillende maatvoeringen.

Standaardiseren

In een later stadium heeft men geprobeerd toch één en ander te gaan standaardiseren, al is dat nooit voor 100% gelukt. Nog steeds worden er nieuwe en speciale kettingen ontworpen en gefabriceerd, maar veelal wel op basis van een “standaard” exemplaar. Om een klein beetje inzicht te krijgen in deze ingewikkelde wereld proberen we de belangrijkste kenmerken van kettingen op een rijtje te zetten.

Aandrijven en transporteren

Er wordt dus al vele decennia gebruik gemaakt van kettingen voor diverse toepassingen. Aandrijven en transporteren zijn de belangrijkste functies van kettingen. Deze onderverdeling kunnen we dan ook als eerste maken.

De eerste schetsen van Da Vinci
De eerste schetsen van Da Vinci

Aandrijfketting

De naam zegt het al, een aandrijfketting wordt gebruikt om iets aan te drijven, om vermogen over te brengen. Bijvoorbeeld een elektromotor die een machine aandrijft. Door te variëren met het aantal tanden op de bijbehorende kettingwielen kan daarbij ook nog met toerentallen en krachten “gespeeld” worden.

Rollenketting

De meest voorkomende aandrijfketting is de rollenketting. Deze bestaat uit binnen- en buitenschakels. de binnenschakels bestaan uit platen met daarin holle bussen geperst. Om deze bussen zit een rol die vrij kan draaien. De buitenschakels bestaan uit platen met daarin pennen geperst, die weer door de holle bussen passen. Wanneer je buitenschakels gebruikt met één binnenschakel, noem je dat een enkelvoudige of simplex ketting. Als je echter buitenschakels gebruikt met langere pennen, kun je meerdere binnenschakels naast elkaar gebruiken, waardoor je een bredere en sterkere ketting krijgt. Deze ketting wordt dubbel (duplex) of drievoudig (triplex) uitgevoerd. Tussen de binnenschakels worden bij deze kettingen ook nog extra platen geplaats om de sterkte te verhogen.

simplex, duplex en triplex rollenketting
simplex, duplex en triplex rollenketting

Maatvoeringen van rollenketting

Bij een rollenketting zijn een aantal maten belangrijk om te bepalen om welk type het gaat. Als eerste de steek (p). Dit is de hart op hart maat van de pennen (of bussen). Veelal wordt deze uitgedrukt in inch (duims) maten, omdat de kettingen van oorsprong in deze maatvoering werden gemaakt. De inwendige breedte (b1), de breedte in de binnenschakel is een tweede belangrijke maat. Uiteraard moet deze maat passen bij het gebruikte kettingwiel. Dan is de roldiameter (d1) ook nog erg belangrijk. Ook deze moet overeenkomen met het gebruikte wiel. De plaatdikte en de hoogte (g) van de schakels is ook nog bepalend en tenslotte kan de pendiameter (d2) ook aangeven om welk type het gaat. Met name wanneer een ketting verlengd moet worden is dat uiteraard erg belangrijk.

Normering

Bij het standaardiseren zijn er 2 verschillende normen overgebleven, de Europese norm, de DIN 8187 (ISO 606) en de Amerikaanse (ANSI) norm, ook vastgelegd in DIN 8188. Door eerdergenoemde maten te controleren aan de hand van tabellen kun je dus bepalen welke ketting er in gebruik is. Voor nieuwe toepassingen wordt de DIN/ISO uitvoering geadviseerd omdat deze in Europa het best verkrijgbaar is. De normeringstabellen vind je hieronder.

ANSI (DIN 8188)

Op basis van de ANSI (DIN 8188) maatvoering zijn er ook nog versterkte uitvoeringen van deze ketting gemaakt. Het grote verschil zit in de dikte van de platen. Bij de duplex en triplex uitvoeringen daarvan moet goed rekening gehouden worden dat er ook bijpassende kettingwielen gebruikt moeten worden omdat de hartlijnen van de rollen verder uit elkaar liggen door de dikkere tussenplaten.

Werksnormketting

Een andere variant van de rollenketting is de werksnormketting, ook fabrieksnorm genoemd. Deze wordt gebruikt in de tweewielerwereld (fiets, motorfiets) en de agrarische sector. Daarom wordt dit ook wel een landbouwketting genoemd. Als de maatvoering vergeleken wordt is dit eigenlijk een versterkte DIN/ISO ketting, met dikkere platen dus. Deze ketting is in een beperkt aantal maten verkrijgbaar.

Langesteekketting

Voor toepassingen met een lage snelheid en lichte belasting, is er een ketting gefabriceerd met een steekmaat die twee keer zo lang is als standaard.
Alle overige maten zijn gelijk aan de standaard ketting. Het voordeel is dat de ketting lichter is en op dezelfde kettingwielen kan draaien. Dat de materiaalkosten lager zijn was vroeger ook belangrijk, maar speelt in deze tijd van massaproductie minder mee. Deze ketting wordt (ook) vaak ingezet als transportketting.

Langesteekketting (bron: IWIS)
Langesteekketting (bron: IWIS)

Side bow ketting

De meeste kettingen zijn in zijdelingse richting vrij stijf. Dat komt omdat de speling in de ketting minimaal is. Voor bepaalde toepassingen is het handig dat een ketting ook een bocht kan maken. Dit kan op twee manieren bereikt worden. Door een dunnere pen in de bus te steken is er zoveel speling dat de schakels t.o.v. elkaar kunnen bewegen. Een tweede mogelijkheid, die in de betere kettingen wordt toegepast is het gebruiken van een gebolleerde pen. Daardoor is er minder speling in de ketting. Door de niet optimale constructie (van beide soorten) is dit type ketting minder sterk en is goede smering erg belangrijk.

Sidebow ketting (bron: IWIS)
Sidebow ketting (bron: IWIS)

O-ring en X-ring ketting

In erg vervuilde omgevingen kan het interessant zijn om tussen de binnen- en buitenplaten een afdichting te maken. Zo kan het smeermiddel van de ketting er niet uit en het vuil er niet in. Voor deze afdichting kan een O-ring of een X-ring worden toegepast. De X-ring heeft twee contactvlakken, waardoor de afdichting in theorie nog beter zou moeten zijn.

Critici zeggen dat de wrijving in deze ketting hoger is dan bij een normale ketting. In de praktijk blijkt dit t.o.v. de normale wrijving in de ketting  verwaarloosbaar klein. Een voordeel van de rubber ringen is ook nog dat ze trillingen dempen en dat deze ketting daardoor stiller is dan de reguliere types.

Speciale schakels

Een ketting bestaat in de basis uit binnen en buitenschakels. Om een ketting te sluiten (één geheel) en op maat te maken zijn er ook speciale schakels beschikbaar.

Staal

De keuze van het toegepast materiaal is uiteraard van groot belang voor de ketting. Een hardere staalsoort zal over het algemeen slijtvaster zijn, maar meer gevoelig voor breuk. Een naadloos getrokken rol, zal mooier draaien en beter te smeren zijn dan een gewalste rol.

Het is aan de fabrikanten om te bepalen welke kwaliteit ze gebruiken voor welk type ketting. In de normering is wel vastgelegd aan welke minimale eisen een ketting moet voldoen. Dit om ook de juiste berekeningen te kunnen maken. Een betere kwaliteit zal zich meestal kenmerken door een hogere belastbaarheid en bij gelijke belasting een veel langer levensduur. Met name dat laatste is in productieprocessen natuurlijk erg belangrijk. Het aantal productiestops voor het wisselen van de ketting kan omlaag en zo verdient een betere, vaak duurdere ketting zichzelf snel terug.

RVS

In de levensmiddelenindustrie kan of mag een standaard stalen ketting vaak niet worden toegepast, in verband met mogelijke roestvorming in een veelal vochtige omgeving waar ook nog veel schoongemaakt moet worden. Wanneer een ketting in contact kan komen met het voedsel moet deze dan ook van RVS zijn. Helaas is dit echter niet het meest geschikte materiaal om een ketting van te maken. In de praktijk moet dan ook rekening worden gehouden met lagere belasting en hogere slijtage dan bij een stalen ketting

Vernikkelde/verzinkte ketting

Voor contact met levensmiddelen is deze ketting officieel niet toegestaan, maar voor de rest is het een zeer goede oplossing voor vochtige omgevingen. Deze ketting is namelijk van staal, met een beschermend nikkel- of zinklaagje. Daardoor heeft het de eigenschappen van een standaard ketting, met de roestwerendheid vrijwel gelijk aan een RVS ketting. O- en X-ringketting worden vaak op deze wijze uitgevoerd.

Verschillende schakels
Verschillende schakels

Transportketting

De naam transportketting geeft ook precies aan waar deze voor is bedoeld. Transporteren van goederen of producten. De variatie in dit type ketting is nog veel groter dan in de aandrijfketting, eigenlijk vrijwel oneindig groot. Voor iedere toepassing kan namelijk wel een eigen ketting worden ontworpen en in de praktijk gebeurt dat ook nog steeds.

“Slepende” transportketting

Van een standaard rollenketting kan in principe al een transportketting gemaakt worden door de zijplaten van de ketting te veranderen. In de eenvoudigste vorm door rechte platen in plaats van het “8-model”. Wordt deze horizontaal of licht hellend gebruikt dan kunnen producten vrij simpel vervoerd worden, liggend op de ketting(en) dus. Door meerdere kettingen naast elkaar te laten draaien, krijg je eigenlijk een soort continu verschuivend vlak. Omdat de kettingen slepen over hun zijplaten is er in verhouding vrij veel energie nodig om deze ketting te verplaatsen. Dat gebeurt dan ook vaak in wrijvingsarme kunststof profielen.

"Slepende" transportketting van het merk Elite

Holleboutketting

Eenzelfde standaard rollenketting kan ook met een holle verbindingspen gefabriceerd worden in plaats van met een massieve pen. In dat geval spreken we over een holleboutketting. Je hebt dan een standaard ketting met gaten overdwars. Deze gaten bieden de mogelijkheid om daar meenemers in te plaatsen. Het handige is dan dat je enigszins flexibel bent in de opbouw van de ketting. In theorie zou je ook verschillende soorten meenemers in deze ketting kunnen plaatsen. Een tweede voordeel van de holleboutketting is, dat je ze onderling kunt verbinden. Zo ontstaat er dus één grote “transport-mat”. In de praktijk wordt de holleboutketting ook vaak met rechte zijplaten uitgevoerd.

Holleboutketting
Holleboutketting

Genormeerde transportketting

Omdat de ruimte tussen de te transporteren goederen vaak wat groter is en de belasting van een transportketting vaak niet zo zwaar is, kan de steek van een transportketting ook langer zijn. Er zijn in de loop van de tijd voor een aantal transportkettingen maten in een norm vastgelegd, o.a. in DIN 8165/8167/8168. Deze maatvoering is voor zowel hollebout als massieve bout genormeerd.

Roldiameters bij transportketting

Bij de normering van de transportketting is er van uitgegaan dat er verschillende roldiameters kunnen worden toegepast. Zo is het mogelijk om rollen te gebruiken die buiten de platen uit steken.

Wanneer dat zo is, zal de ketting dus over een oppervlak kunnen rollen in plaats van slepen. Hierdoor wordt de wrijving uiteraard een stuk minder. Wanneer je grotere voorwerpen over deze ketting verplaatst zullen deze op de rollen liggen en zal de snelheid van verplaatsen groter zijn dan de snelheid van de ketting zelf. Er zijn ook transportkettingen waarbij de rol niet in het hart van de ketting ligt. Daardoor rolt de ketting zelf wel, maar is de bovenkant vlak, waardoor het product er stabiel op kan liggen.

Transportketting met roldiameters
Transportketting met roldiameters

Meenemers

De zijplaten van de kettingschakels kunnen ook door een complexer model worden vervangen, bijvoorbeeld een variant die haaks is omgezet. Op die manier creëer je dus speciale mogelijkheden, terwijl de hoofdmaten van de rollenketting nauwelijks veranderen en dus relatief standaard blijven. Een mooi voorbeeld daarvan is een folieketting die met een scherp puntje folies uit een machine kan trekken. Deze speciale buitenschakels noemen we de meenemers. Op welke manier dan ook, zijn deze bedoeld om producten mee te nemen in de loop van de ketting. Ook een verlengde pen in een ketting wordt beschouwd als een meenemer.

Er zijn een aantal meenemers gestandaardiseerd, maar kettingfabrikanten maken desgewenst elk mogelijk model. Het is dan ook onmogelijk om daar een compleet beeld van te geven.

Meenemers
Meenemers

Flessen- en krattenbaanketting

In de (levensmiddelen)industrie worden ook nog vele andere soorten specifieke transportketting gebruikt, zoals flessen- en krattenbaanketting. Deze worden veelal in kunststof of RVS gefabriceerd. Vaak zijn deze zo geconstrueerd dat er ook bochten mee te maken zijn.

RVS flessenketting
RVS flessenketting

Hijskettingen

Behalve om aan te drijven of te transporteren is ketting ook geschikt om mee te hijsen. Behalve de gewone geschakelde scheeps- of voetketting, die we hier buiten beschouwing laten, kennen we ook varianten van schalmketting die gebruikt worden in hef- en hijs situaties.

Gallseketting

Een galseketting is opgebouwd uit meerdere dikke zijplaten rondom een massieve pen. Doordat dit ook het punt is waar de ketting scharniert, is deze minder of niet geschikt voor hoge snelheden of continu gebruik. Wel is deze ketting erg zwaar te belasten. Dit type ketting wordt bijvoorbeeld toegepast in sluisconstructies. Om slijtage tegen te gaan wordt er (vaak) gebruik gemaakt van glijlagerbussen in de platen.

Flyerketting

Deze ketting is opgebouwd uit slechts pennen en platen, die direct tegen elkaar aan worden geplaatst. Daarbij zijn verschillende combinaties mogelijk. Door de opbouw van de ketting kan deze dus niet door een kettingwiel worden aangedreven. Vaak worden ze gebruikt voor heen- en weer gaande aandrijvingen zoals bij een vorkheftruck. Om een beweging om te keren kan deze over een gladde rol draaien.

Smering

Een ketting bestaat uit meerdere onderdelen die tijdens gebruik over elkaar heen glijden en tegen elkaar aan getrokken worden. Daarbij ontstaan vaak hoge trek en drukkrachten. Om er voor te zorgen dat de onderdelen niet (te hard) slijten of erger nog, onder druk aan elkaar “bakken” (ook wel pitting genoemd), is naast het juiste materiaal ook smering erg belangrijk. Voor de smering kan, afhankelijk van de toepassing, olie of vet gebruikt worden.

Contactvlakken

De belangrijkste contactvlakken die gesmeerd moeten worden bij een rollenketting zijn tussen de pen en de bus en tussen de bus en de rol. Deze plekken zijn moeilijk te bereiken en daarom wordt dit bij kwaliteitsketting vanuit de fabriek al extra goed gedaan. Er zijn zelfs kettingen die op deze punten onderhoudsvrij zijn. Wanneer er toch na-gesmeerd moet worden, moet dat met een dun-vloeibare olie die deze plekken het makkelijkst kan bereiken (vaak in spuitbussen te verkrijgen). Deze kan overigens na het aanbrengen vaak nog wel indikken.

Ook tussen de platen moet het natuurlijk gladjes verlopen en op het contactvlak met het kettingwiel is het ook aan te bevelen om een laagje beschermend middel te hebben. Afhankelijk van de belasting van de ketting kan dit ook met olie, maar bij hogere belastingen wordt vaak vet geadviseerd. Deze smeermiddelen hebben als nadeel dat ze vaak ook vuil vasthouden waardoor extra slijtage kan ontstaan. Het is dan ook van belang om goed te inventariseren wat voor de toepassing het beste middel is. Een olie- vetleverancier kan daarbij de juiste ondersteuning bieden.

Foodgrade

In de levensmiddelenindustrie zijn speciale smeermiddelen (foodgrade) voorgeschreven i.v.m. eventueel contact met de producten. Ook voor kettingsmering zijn er geschikte middelen leverbaar

Automatische smeersystemen

Wanneer er periodiek gesmeerd wordt zal dat de levensduur van een ketting bevorderen. Het kan echter nog beter, door continu te smeren. Er zijn systemen in de markt die continu minimale (op het gebruik afgestemde) hoeveelheden smeermiddel op de juiste plek aanbrengen. Zo’n systeem bespaart veel tijd, slijtage en onnodige productiestops. Het enige dat nodig is, is af en toe smeermiddel bijvullen en in sommige gevallen een batterij verwisselen.

Hoogwaardige smeermiddelen van Eurol Specialty met unieke Syngis Technology
Hoogwaardige smeermiddelen van Eurol Specialty met unieke Syngis Technology

Kettingwielen

Om een aandrijf- of transportketting in beweging te krijgen, zal deze moeten worden aangedreven. In de meeste gevallen gebeurt dat door kettingwielen (in de volksmond vaak onterecht tandwielen genoemd). Bij aandrijfkettingen zijn deze standaard verkrijgbaar in vele soorten en maten. Bij transportkettingen worden ze ook vaak klantspecifiek gemaakt.

Borst

Een kettingwiel is vaak voorzien van een borst, die de benodigde kracht van de as (via een spie) overbrengt op de ketting. In sommige gevallen zit er geen borst aan en dan noemen we het een plaatwiel.

Pasboring of klembus

Er zijn twee gangbare manieren om de kracht van de as over te brengen op het kettingwiel, een pasboring met spie of een klembus. Een pasboring zal voor elke toepassing specifiek moeten worden gefabriceerd. Een klembus is in vele standaard maten beschikbaar, met of zonder spiebaan.

Taperlock

Een gangbare soort klembus is de Taperlock®. Dit is een conische klembus die d.m.v. 2 boutjes geklemd wordt op de as en in het kettingwiel. Bij slijtage van het kettingwiel hoeft alleen het wiel vervangen te worden en kan de klembus opnieuw gebruikt worden. Dit is vaak de snelste en veelal ook de goedkoopste manier om een installatie (weer) in bedrijf te brengen. Overigens is dit type klembus minder geschikt voor zwaar stotende belasting en snel wisselende draairichtingen.

Afbeelding Schipper Technisch Handelsburo Alles over aandrijfkettingen, transportkettingen, hijskettingen, kettingwielen, speciale schakels en meer!

Tandenaantallen

Door op 2 assen kettingwielen met een verschillend aantal tanden (Z) te gebruiken, kan er een verschil in toerentallen worden gecreëerd. De verhouding tussen de toerentallen (n) noemen we de overbrengingsverhouding (i). Met deze getallen kan gemakkelijk een berekening worden gemaakt

Z drijvend : Z gedreven  =  n gedreven : n drijvend

Polygooneffect

Een ketting bestaat uit kleine rechte stukjes met een scharnierpunt. Op het kettingwiel moet de ketting eigenlijk een zuivere cirkel afleggen. Dat strookt dus niet helemaal. Hoe groter het kettingwiel is, hoe meer de ketting de ideale situatie benadert. Bij hele kleine tandwielen gaat de ketting een beetje “harkerig” over het kettingwiel. Dat wordt het polygoon (veelhoek) effect genoemd ofwel “dansen”, Dat effect moet zoveel mogelijk voorkomen worden, dus kies de kettingwielen nooit kleiner dan nodig.

Spanners

Omdat de meeste kettingen van zichzelf vrij zwaar zijn, hebben ze de neiging om te gaan hangen of ze moeten door het verschuiven van de assen erg strak gespannen worden waardoor de lagering van de assen extra zwaar belast wordt. Dit hangen zal bij een aandrijving die in beweging is, altijd in het “slappe part” zijn. Als we niet gaan spannen is er kans dat de ketting gaat klapperen en dat op een bepaald moment de ketting over de tanden van het kettingwiel heen schiet, met alle gevolgen van dien. Om beide problemen op te lossen kunnen we kettingspanners toepassen. Deze zijn er in verschillende vormen. Het zal duidelijk zijn dat deze ook altijd op het slappe, niet aangedreven deel van de ketting moeten worden toegepast.

Kunststof kettingspanner
Kunststof kettingspanner

Kettinggeleiding

Lange stukken ketting kunnen ook in het aangedreven deel gaan doorhangen. Daardoor kunnen er schokbewegingen in de aandrijving ontstaan en ook onnodige slijtage van de ketting. Om dit te voorkomen is het mogelijk om de ketting in of over kunststof profielen te laten lopen. Deze ondersteunen dus de ketting en zorgen er soms ook voor dat de ketting  je juiste beweging maakt (bijvoorbeeld bij sidebow-ketting)

Afbeelding Schipper Technisch Handelsburo Alles over aandrijfkettingen, transportkettingen, hijskettingen, kettingwielen, speciale schakels en meer!

Montage- en demontage gereedschap voor kettingen

Zoals misschien duidelijk is geworden uit de voorgaande informatie, is een ketting toch een stuk geavanceerder dan menigeen denkt. Het is dan ook voor de levensduur belangrijk om er secuur mee om te gaan.

Foutief afkorten

Veel fouten worden al bij het afkorten van een ketting gemaakt. Door de kop van de pennen af te slijpen ontstaan vaak scherpe randen. Wanneer de schakel dan eenzijdig en onder spanning (vaak een beetje schuin) uit de ketting verwijderd wordt, kunnen er krassen ontstaan in de bus waarin weer een pen moet gaan draaien. Deze krassen zullen in de toekomst de smering verstoren en zo wordt er direct een zwakke plek in de ketting gecreëerd. Beter is het dus om een kettingpons (kettingbreker) te gebruiken waardoor de pen recht uit de schakel wordt geperst. Wanneer dat niet mogelijk is, is het belangrijk om een ketting goed te ondersteunen wanneer de pen er met een drijver wordt uitgetikt.

Geschouderde pennen

Het is belangrijk om te weten dat er kettingen zijn met geschouderde pennen. De pendiameter is dan groter dan het gat in de zijplaten. In dit geval kun je dus nooit één pen verwijderen, maar moet het altijd de buitenschakel in het geheel zijn!

Spanner

Ook bij montage wordt vaak onder scheefstand en spanning een sluitschakel gemonteerd, met hetzelfde risico. Daarom is het verstandig om een spanner te gebruiken die beide kettinguiteinden naar elkaar toe trekt. Dit zal de montage een stuk makkelijker en beter maken.

Vergeet bij montage het smeermiddel niet, dit is het moment dat je er nog makkelijk bij kunt!

IWIS kettingspanner
IWIS kettingspanner

Blijf op de hoogte van ons laatste nieuws

Op de hoogte blijven van het laatste nieuws uit onze sector en ons aanbod? Schrijf je dan in voor onze maandelijkse nieuwsbrief!