Archive for July 2011

Gelenkketten

Gelenkketten sind eine der beiden Kettenarten, die zweite Kettenart sind Gliederketten. Letztere werden nur als Lastketten verwendet, erstere meistens in sogenannten Kettentrieben zur Kraftübertragung von Antrieben. Die bekannteste Anwendung für eine Gelenkkette ist die Kette am Fahrrad, mit der die Beinkraft des Fahrradfahrers auf das angetriebene Rad übertragen wird. Gelenkketten bestehen aus Laschen, die mittels Rollen, Buchsen und/oder Bolzen miteinander verbunden sind. Man unterscheidet daher je nach Konstruktionsweise zwischen Rollen-, Buchsen- und Bolzenketten. Rollenketten finden sich beispielsweise als Steuerkette in Kfz-Motoren und als Antriebskette in Motorrädern. Sie können als Einzelrollenketten wie beim Fahrrad, oder als Mehrfachrollenketten zur Übertragung großer Kräfte ausgelegt sein. Bei ihnen werden die Laschen mit Buchsen versehen, auf die gehärtete Rollen aufgesetzt werden. Diese rollen dann dank einem Schmierfilm zwischen Buchsen und Rollen sowie Rollen und Kettenrad reibungs- und verschleißarm ab. Die Schmierung verringert auch die Lärmentwicklung des Kettentriebes. Als einfachste Bauart stellen sich die Bolzenketten dar, diese bestehen nur aus Laschen und Bolzen, die diese miteinander verbinden. Bekannte Vertreter dieser Kategorie sind Fleyer- und Gallketten. Fleyerketten dienen dabei als reine Lastketten, daher werden sie über Umlenkrollen geführt und nicht über Kettenräder. Man findet sie unter anderem in Hubstaplern als Hubketten. Gallketten werden für die Übertragung kleiner Kräfte bei geringen Kettengeschwindigkeiten (bis ca. 50 cm/s) verwendet. Um einen geringeren Verschleiß bei höherer Belastbarkeit zu erhalten, können die Innenlaschen auch auf Buchsen gepresst werden, diese Konstruktionsweise nennt man Buchsenkette. Verwendung finden sie zum Beispiel als Förderketten.

Gegenspindel

Gegenspindeln finden sich z.B. an CNC-Drehmaschinen. Sie sind gegenüber der Arbeitsspindel angebracht und werden synchron zu dieser angetrieben. Das Werkstück wird dabei sowohl in der Arbeits- als auch in der Gegenspindel eingespannt. So lassen sich Abstechvorgänge durchführen, bei denen kein Butzen nachbearbeitet werden muss. Das abgestochene Werkstück kann ohne Zeitverlust weiter fertig bearbeitet werden. Dazu ist nur ein zweiter Revolver notwendig. Im Idealfall kann mit dem ersten Revolver sogar parallel schon auf der Arbeitsspindel schon das nächste Werkstück bearbeitet werden.

Gefügebilder

Gefügebilder gehören zu den metallografischen Untersuchungen und dienen dazu, die Qualität von Werkstücken zu ermitteln, die sich durch Wärmebehandlungen, Umformungen und Mängel in der Materialqualität von der Vorgabe abweichen kann. Gefügebilder ohne Mikroskopie verwendet man bespielsweise um das Vorhandensein von Seigerungen nachzuweisen, wie sie bei umgeformten Werkstücken auftreten können. Eine bekannte Methode aus dieser Kategorie ist der Baumann-Abdruck. Mittels Mikroskopie lassen sich Gefügebilder auch an unebenen Oberflächen untersuchen, beispielsweise um Bruchvorgänge besser zu verstehen. Auch die Auswirkung von Wärmebehandlungen lässt sich mittels Mikroskopie von Schliffbildern detailliert untersuchen.

Gefüge bei Eisenwerkstoffen

Bei Eisenwerkstoffen werden unterschiedliche Gefügearten hauptsächlich in Abhängigkeit des Kohlenstoffgehaltes und der unterschiedlichen Erwärmungs- und Abkühlungsmethoden und -Geschwindigkeiten beobachtet. Technisch reines Eisen zeigt beispielsweise ein Gefüge aus abgerundeten Körnern, wodurch es weich und leicht umformbar ist. Dieses Gefüge wird Ferrit-Gefüge genannt. Ferrit ist außerdem auch sehr leicht magnetisierbar. Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt ändert sich die Korn- und Gefügestruktur: Der Kohlenstoff liegt im Stahl als Eisenkarbid vor, welches hart und spröde ist. Man nennt diese Verbindung daher im Korngefüge Zementit. Bei geringem Kohlenstoffgehalt (ca. 0,5%) durchziehen dünne Streifen (Streifenzementit) einzelne Körner des Gefüges. Diese Streifen rufen einen optischen Effekt hervor, der dem Werkstoff das Aussehen von Perlmutt verleiht, daher nennt man diese Körner auch Perlit. Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt nimmt auch der Anteil der Perlitkörner am Gefüge zu, bis schließlich ein vollständiges Perlitgefüge bei etwa 0,8% Kohlenstoffgehalt erreicht ist. Bei weiter steigendem Kohlenstoffgehalt (ca. 1,6%) lagert sich zusätzliches Zementit an den Korngrenzen ab, so dass das Gefüge deutliche und breite Korngrenzen zeigt. Bei noch höherem Kohlenstoffgehalt bilden sich schließlich Graphitlamellen zwischen den Perlitkörnern. Hier hat das Eisen einen Kohlenstoffgehalt von etwa 3,5% und ist sehr spröde, was unter Belastung schnell zum Bruch führt. Dabei reißt das Gefüge an den Graphitlamellen auseinander, was zu einem charakteristischen Aussehen der Bruchstelle führt. Daher finden sich in diesem Bereich (von ca. 2,5% bis 3,7% Kohlenstoff) die Gusseisen-Werkstoffe. Stähle besitzen einen Kohlenstoffgehalt von unter 2%.