In der anspruchsvollen Umgebung von Zementwerken sind Becherwerke nicht nur auf robuste Rundgliederketten angewiesen, sondern auch auf die entscheidenden Verbindungsstücke, die die unverzichtbare Schnittstelle zwischen Kette und Bechern bilden. Diese Verbindungsstücke, die typischerweise den Normen DIN 745 und DIN 5699 entsprechen, sind die mechanischen Brücken, die die Hubkräfte von der Kette auf die Becher übertragen, welche abrasive Materialien wie Klinker, Kalkstein und Rohmehl transportieren.
Branchenführer wie RUD, CICSA und Heko haben sich seit langem auf diese technischen Bauteile spezialisiert und wenden fortschrittliche Metallurgie- und Wärmebehandlungsverfahren an, um die Lebensdauer auch unter härtesten Bedingungen zu verlängern.
Standardausführungen und Anwendungen
In der Zementindustrie dominieren zwei primäre Steckverbinderstandards:
- DIN 745 SchäkelSie verfügen über einen U-förmigen, geschmiedeten Körper mit Distanzplatte und Mutter und sind für universell einsetzbare, hochbelastbare Zentralkettenförderer konzipiert. Diese Verbinder verbinden die Becher direkt mit den Kettensträngen.
- DIN 5699 SchäkelSie bieten ein flacheres Profil und eine kompaktere Geometrie mit längeren Gewindeschäften, die den Einbau von Distanzplatten zwischen Becher und Kette ermöglichen. Diese Konstruktion bietet im Vergleich zu DIN 745 eine höhere Betriebssicherheit sowie eine verbesserte Bruch- und Dauerfestigkeit und eignet sich daher für Elevatoren mit geringem Becherabstand und reduziertem Teilkreisdurchmesser (PCD).
Beide Normen sind so ausgelegt, dass sie nahtlos mit Kettensträngen gemäß DIN 764 und DIN 766 zusammenarbeiten.
Materialauswahl und Schmiedeprozess
Im Gegensatz zu geschlossenenRundgliedketten, SteckverbinderDie offene Konstruktion mit einem herausnehmbaren Querbolzen führt zu einer systembedingten Spannungskonzentration. Um dies auszugleichen, werden hochwertige Verbinder im Präzisions-Gesenkschmiedeverfahren aus feinkörnigen legierten Stählen hergestellt. Gängige Werkstoffe sind wärmebehandelbarer Stahl der Festigkeitsklasse 45#, Chrom-Molybdän-Legierungen (Cr-Mo) und Chrom-Nickel-Molybdän-Legierungen (Cr-Ni-Mo). Die Wahl des geeigneten legierten Stahls hängt von der geforderten Güteklasse des Verbinders ab. Durch das Gesenkschmieden wird die Faserrichtung entlang der Kontur des Verbinders ausgerichtet, wodurch die Dauerfestigkeit unter den im Zementwerksbetrieb auftretenden Zug- und Stoßbelastungen deutlich verbessert wird.
Kritische Härtung und Qualitätskontrolle
Um sicherzustellen, dass die Verbinder eine mit einsatzgehärteten Rundgliedern vergleichbare Verschleißfestigkeit erreichen, wenden führende Hersteller spezielle lokale Härtungsbehandlungen an den Kontaktpunkten der Glieder mit der Kette an. Diese lassen sich wie folgt klassifizieren:
- Kantengehärtete / induktionsgehärtete Steckverbinder: Durchgehärtet bis zu einer Zugfestigkeit des Materials von ca. 950–1100 N/mm², mit induktiver Härtung an den Kontaktpunkten der Verbindungsglieder, wodurch eine Oberflächenhärte von mindestens 600 HV1 (55HRC) erreicht wird.
- Einsatzgehärtete / aufgekohlte Steckverbinder: Für besonders abrasive Anwendungen bieten Hersteller wie Pewag eine zusätzliche Aufkohlung an, wodurch eine Oberflächenhärte von 750 HV1 oder höher an den Kontaktflächen zwischen den Verbindungsgliedern erreicht wird.
Zu den wichtigsten Qualitätskontrollparametern führender Hersteller zählen die Härtetiefe (≥ 0,1 × d), die Oberflächenhärte (mind. 600–750 HV1) sowie Prüf- und Bruchkräfte, die mindestens denen der größten verwendeten Ketten entsprechen. Strenge Prüfungen der Oberflächenqualität und der Wärmebehandlungsparameter gewährleisten eine gleichbleibende Dauerfestigkeit über alle Produktionschargen hinweg.
Betriebliche Herausforderungen und Ersatz
Obwohl die Verbindungsstücke geschmiedet und selektiv gehärtet werden, um die Festigkeit von Rundgliedern zu erreichen, bleiben sie aufgrund ihrer offenen Geometrie und der Gewindeverbindungen die Schwachstelle des Systems. Die Kontaktzone zwischen Verbindungsstück und Kettenglied ist eine der am stärksten beanspruchten Stellen im gesamten Aufzugsystem und daher anfällig für Verschleiß, Ermüdungsrisse und das Lösen von Muttern unter kontinuierlicher Vibration.
Häufige Fehlerursachen sind:
- Oberflächenverschleiß: Abrieb an den Kontaktpunkten zwischen den Gliedern, wodurch die effektive Querschnittsfläche verringert wird
- Ermüdungsrisse: Zyklische Spannungen initiieren Risse an Spannungskonzentrationspunkten, die sich mit der Zeit bis zum Bruch ausbreiten.
- Lockerung von Befestigungselementen: Durch Vibrationen verursachte Lockerung von Muttern, die häufig durch selbstsichernde Muttern oder Federscheiben gemildert wird
Um diese Risiken zu minimieren, müssen Gewindeverbindungen mit geeigneten Sicherungssystemen gesichert und Distanzplatten korrekt montiert werden. Der Einsatz von selbstsichernden Verbindungen und deren Beständigkeit gegenüber ständigen Vibrationen und Temperaturschwankungen sind wesentliche Konstruktionsmerkmale für eine lange Lebensdauer.
Die Erfahrung zeigt, dass die Förderkette selbst zwar eine Lebensdauer von mehreren Hunderttausend Tonnen Fördermenge erreichen kann, Schaufelaufsätze und Verbindungsstücke jedoch deutlich früher ausgetauscht werden müssen. Einige Praxisdaten deuten darauf hin, dass Schaufelaufsätze bereits nach etwa 400.000 Tonnen Fördermenge ersetzt werden müssen. Dies bietet Anlagenbetreibern eine wertvolle Gelegenheit, vorbeugende Wartungsmaßnahmen zu planen und das Risiko ungeplanter Ausfallzeiten zu reduzieren.
Rundglied-KettenverbinderEs handelt sich um technisch ausgereifte Kompromisse – sie sind offen konstruiert, müssen aber denselben hohen Belastungen durch Reibung, dynamische Beanspruchung und abrasive Umgebungen standhalten wie die geschlossenen Glieder, die sie verbinden. Durch Präzisionsschmieden, optimierte Materialauswahl und gezieltes Einsatzhärten (Aufkohlen) an den Verbindungsstellen fertigen führende Hersteller wie RUD, CICSA und Heko Verbinder, die unter den hohen Belastungen und im Dauerbetrieb von Becherwerken in Zementwerken zuverlässige Leistung erbringen. Regelmäßige Verschleißprüfungen an den Kontaktzonen der Verbindungsstellen, die Überprüfung des festen Sitzes der Befestigungselemente und der rechtzeitige Austausch in Abhängigkeit von der Fördermenge sind unerlässlich, um Ausfälle zu vermeiden und die Systemverfügbarkeit zu maximieren.
Veröffentlichungsdatum: 24. Mai 2026
