Reibung und Energieeffizienz

Tribologische Untersuchungen bei antriebssysteme

Im Versuchslabor der iwis antriebssysteme kommt ein Tribometer zum Einsatz, um Reibungs- und Energieeffizienzanalysen an Kettenbauteilen durchzuführen. Ziel dieser Untersuchungen ist es, den Reibwert zwischen verschiedenen Komponenten eines Kettentriebs zu bestimmen und damit die Effizienz der gesamten Anwendung zu verbessern.

Was ist Reibung – und warum entsteht sie?

Reibung entsteht zwischen zwei Körpern bzw. Objekten, die
sich berühren. Verursacht wird sie vorwiegend durch Unebenheiten in den Oberflächen. Reibung verursacht die sogenannte Reibkraft. Diese ist wiederum abhängig von zwei Faktoren: dem Reibkoeffizienten und der Normalkraft. Die Normalkraft wirkt senkrecht zur Reibkraft – und eine höhere Normalkraft bewirkt eine höhere Reibkraft.

Sobald sich zwei Körper relativ zueinander bewegen, entstehen Reibungsverluste: diese spiegeln sich als Wärme im Bauteil oder in der Anlage wider.

Wo entsteht Reibung am Beispiel der Stauförderkette?

Innerhalb der Kette findet Reibung statt zwischen den Bolzen,
der Hülse und der Stütz- bzw. Staurolle. Übrigens: Nicht immer ist Reibung unerwünscht. Die Stauförderrolle nimmt den Werkstückträger mit – für die Beschleunigung des Werkstückträgers ist Reibkraft notwendig. Demnach gilt also: so viel Reibung wie nötig, aber so wenig wie möglich.

Bei folgenden Komponenten des Kettentriebs kommt es zu Reibungsverlusten: Kette, Kettenspanner, Kettenführung, Kettenrad, Werkstückträger und Transportgut.

Typische Einflussfaktoren auf den Reibwert

Werkstoff der Bauteile
Oberflächenbeschaffenheit
Beschichtungen
Schmierung und Temperatur
Bewegungsart (rotierend oder oszillierend)
Prozessschmutz und Partikeln

Analyse der Reduzierung des Energieverbrauchs

Unsere Experten im Versuch unterstützen Sie gerne bei der Analyse des Energieverbrauchs Ihrer Anlage. Ein wesentlicher Hebel zur Effizienzsteigerung liegt im fachgerechten Einbau der Kette: Durch korrekt ausgerichtete Kettenräder und Führungen sowie eine optimale Kettenspannung stellen Sie sicher, dass während des Betriebs keine unnötige Energie verschwendet wird.

Falsche Montage hingegen kann zu axialem oder winkligem Versatz führen – mit der Folge erhöhter Reibung zwischen den Laschen und dem Kettenrad bzw. der Führung. Das wiederum steigert die Kettenzugkraft, was zusätzliche Reibungsverluste, höheren Verschleiß und letztlich einen erhöhten Energiebedarf zur Folge hat.

Auch die Schmierung und Wartung spielen eine zentrale Rolle bei der Energieeffizienz. Eine fehlende oder unzureichende Schmierung führt nicht nur zu höherem Reibwiderstand und Stromverbrauch, sondern erhöht auch die Geräuschentwicklung und beschleunigt den Verschleiß erheblich.

Um dem entgegenzuwirken, muss der Schmierstoff gezielt in das Kettengelenk bzw. den Reibkontakt eindringen – eine vorherige Reinigung kann dabei notwendig sein. Der Unterschied ist gravierend: Im trockenen Zustand ist der Reibwert rund 400 % höher als bei optimaler Schmierung.

Wo eine Nachschmierung nicht möglich ist, empfehlen wir den Einsatz wartungsfreier MEGAlife Ketten. Alternativ können auch Bürsten- oder das CLA-System eingesetzt werden, um die Kette kontinuierlich und bedarfsgerecht zu versorgen.