Energieketten - EFK, Schleppketten, Energieführungsketten

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Energieketten Energieketten, Schleppketten, Murrplastik, Igus
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Was ist eine Energiekette? Definition:

Energieketten oder auch Energieführungsketten/Schleppketten sind bautechnische Elemente, mit deren Hilfe sowohl Kabel, als auch pneumatische oder hydraulische Schläuche sicher geführt werden können. Ohne diese Führungen werden Kabel v.a. unter Dauerbelastung schnell zerstört.

Auch oft gesucht: Energieführungskette, EFK, E-Kette, Schleppkette


Energieketten sind eine Möglichkeit der Kabelführung. Eine weitere Möglichkeit der Kabelführung sind Schutzschläuche oder bestimmte Rohre. Energieführungsketten werden in der Industrie dort eingesetzt, wo bewegliche elektrische Einzelteile oder große Maschinenteile mit Energie (also Strom, Öl oder Gas) versorgt werden müssen, zum Beispiel an CNC Drehmaschinen oder Industrierobotern. Dabei werden in der Energiekette alle Schleppkettenleitungen und Kabel zum gewünschten Arbeitsplatz geführt. Außerdem schützen solche Energieführugnen die Leitungen vor äußeren Einflüssen, verlängern also deren Lebensdauer.

Aufbau und Ausführung von Energieketten

Energieketten gibt es auf dem Markt in vielen unterschiedlichen Ausführungen. In der Regel haben Energieführungsketten eine rechteckige Form, im Inneren werden die Leitungen geführt. Die einzelnen Kettenglieder zwischen dem Anfangs- und dem Endstück lassen sich meist einzeln öffnen, so dass ein Zugriff auf die Kabel und Leitungen an jedem Punkt möglich ist und Kabel mit schon montierten Steckern auch nachträglich und mit kleinem Montageaufwand ergänzt werden können. Innerhalb der Energiekette trennen Stege die einzelnen Kabel voneinander. Am Anfangs- und Endstück sind die Kabel mit einer Zugentlastung festgeklemmt.

Energieketten gibt es aus unterschiedlichen Werkstoffen. Hauptsächlich bestehen Energieketten aus Voll-Kunststoff, da dies kostengünstiger als Metall ist, nicht rostet und einfach zu montieren ist. Für Spezialanwendungen gibt es auch Ketten aus Stahl / Edelstahl und Kunststoff mit Aluminium Stegen (Hybrid).

Wichtige Fakten zu Energieketten

Bei Energieketten/Energieführungsketten/Energieführungen ist darauf zu achten, dass:

  • Ausfallzeiten reduziert werden
  • die Lebensdauer erhöht wird
  • Verfahrwege entsprechend angepasst sind
  • ein universeller Einsatz möglich ist
  • sie platzsparend eingebaut werden
  • hohe Geschwindigkeiten mit besseren Standzeiten einhergehen

Anordnungsformen

Die Kettenapplikationen einer Energiekette sind: Die ➀ freitragende, die ➁ gleitende, die ➂ hängende und die ④ stehende Anordnung.

Eine Energiekette in Aktion. Wichtig sind u.a.: Geräusche und Vorkonfektionierung.

Freitragende Energieketten

Wenn das Obertrum einer Energiekette über den gesamten Verfahrweg das Untertrum nicht berührt, spricht man von einer „freitragenden Anordnung“. (Ein Trum (Plural: Trume) im Maschinenbau ist ein Teil oder Zweig eines laufenden Zugorgans. Ist das Zugorgan eine Kette, wird zusätzlich zwischen Untertrum und Obertrum unterschieden. )

Diese Applikation von Energieketten ist die gebräuchlichste aller Einbauarten, wenn hohe dynamische Belastungen und lange Lebensdauer gefordert sind.
Energiekette Vorspannung der freitragenden Energiekette
Vorspannung V der freitragenden Energiekette

Für diese Anordnung sind Energieketten mit Vorspannung (RV = Radius mit Vorspannung) zu wählen. Energieketten kleinerer Baugrößen werden nur in einer Ausführung mit einer mittleren Vorspannung (R) produziert. Diese Kennzeichnung in Verbindung mit dem Radiuswert (z.B. RV 250) finden Sie im Kettenglied angespritzt.

Durch die Vorspannung V erhält das Obertrum im unbeladenen Zustand einen leichten Bogen nach oben, der sich durch die Zuladung mit Energieträgern in die Waagerechte senkt. Dadurch ist ein optimaler Kraftfluss in den Kettengliedern gewährleistet (siehe Abbildung 'Vorspannung V der freitragenden Schleppkette').

Die Mitnehmerhöhe (HMA) ist immer entsprechend dem doppelten Kettenradius R zu wählen. Das Obertrum ist der bewegte Teil der Ketten mit dem Mitnehmer-Anschluss (MP) am Kettenende, der feste Ketten-Anschluss (FP) ist am Ende des Untertrums platziert.

Die benötigte Einbauhöhe (HS) resultiert aus der rechnerischen Höhe (2 * R + HG) zzgl. einer benötigten Sicherheit S für den Bogen der Vorspannung (siehe Skizze).
Energiekette freitragende Anordnung
Skizze: Einbaumasse freitragende Anordnung

Im Einbauzustand kann der freitragende Anteil einen leichten Bogen nach oben oder nach unten machen, der durch die Vorspannung der Kette zustande kommt. Diese Vorspannung wird benötigt, um dem Gewicht der Zuladung entgegenzuwirken.

Man unterscheidet zwischen dem optimalen Zustand mit einem sehr geringen Durchhang FLg (dieser Bereich ist hinsichtlich Standzeit und Abrollverhalten optimal) und dem Bereich FLb mit einem max. zulässigem Durchhang. Ist der Durchhang größer als FLb, ist die Anordnung kritisch und zu vermeiden. Denn dann ist der Kraftverlauf in den Seitengliedern nicht optimal und es kann zu einem Ausfall kommen. Die zulässige freitragende Länge (FL) ist in Abhängigkeit von Verfahrweg und Zuladung entsprechend der typenspezifischen Diagramme auszuwählen. Die Energieleiter (Leitungen, Schläuche etc.) sind im oder unmittelbar hinter beiden Kettenanschlüssen mit einer Zugentlastung zu versehen. Um einen problemlosen Ablauf der Energiekette zu gewährleisten, kommt ein Kanal System zum Einsatz.

Gleitende Energieketten

Energieketten Anwendungsbeispiel tiefgelegter Mitnehmer-Anschluss
Anwendungsbeispiel: Energiekette mit gleitender Anordnung; Tiefergelegter Mitnehmer-Anschluss mit rückwärtigen Kettengliedern in der Triebwerksfertigung bei BMW Birmingham (GB)

Wenn das Obertrum einer Energiekette auf dem Untertrum gleitet, spricht man von einer „gleitenden Anordnung“. Diese Applikation von Energieketten ist überall dort zu finden, wo lange Verfahrwege gefordert sind. Der Nachteil ist, dass durch die entstehende Reibung keine so hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen wie in der freitragenden Anordnung möglich.

Der Biegeradius für eine gleitende Anwendung sollte so klein wie möglich gewählt werden, wobei der Mindestbiegeradius der einzubauenden Energieträger (Leitungen, Schläuche, etc.) zu berücksichtigen und nicht zu unterschreiten ist.

Arten gleitender Anwendung Beschreibung der Verwendung
Gleitende Anwendung mit tiefergesetztem Kettenanschluss (R>150mm) Bei der Verwendung von Kettenradien größer 150 mm sollte der Mitnehmeranschluss heruntergesetzt werden, damit sich das Obertrum möglichst frühzeitig ablegen kann und ins Gleiten kommt. Dadurch werden folgende Belastungen stark reduziert:

Spannungen im Kettenglied Spannungen durch Schwingungen im Bereich des Durchhangs

Gleitende Anwendung von geschlossenen Energieketten Geschlossene Energieketten sind problemlos auch in gleitender Applikation einsetzbar. Die optimale Höhe des Mitnehmer-Anschlusses ist wie bei offenen Ketten zu wählen. Rückwärtig drehbare Kettenglieder (RüR) müssen über ein festes Unterlegblech / Mitnehmeranschlussblech unterstützt werden.
Unterstützung bei paralleler Platzierung der Kettenanschlüsse am Mitnehmer und am Festpunkt Das Mitnehmeranschlussblech ist so zu gestalten, dass der Kettenanschluss parallel zur Bewegungsachse steht. Der Mitnehmeranschluss kann „oben“, „unten“ oder „stirnseitig“ erfolgen. Bei der Befestigung des Kettenanschlusses „unten“ oder „stirnseitig“ und der Platzierung des Mitnehmeranschlussbleches „unten“ ist folgendes zu berücksichtigen: die unterstützten Kettenglieder müssen vollständig aufliegen. Das erste Glied nach dem Kettenanschluss bei Drehung/Bewegung darf nicht gegen die Blechkante „unten“ drücken können. Bei der Befestigung des Kettenanschlusses „oben“ und der Platzierung des Mitnehmeranschlussbleches „unten“ ist Folgendes zu berücksichtigen: Die unterstützten Kettenglieder müssen vollständig aufliegen. Das erste Glied nach dem Kettenanschluss bei Drehung/Bewegung darf nicht gegen die Blechkanten „oben“ und „unten“ drücken können.
Unterstützung bei schräger Platzierung des Mitnehmer-Kettenanschlusses Wird das Mitnehmeranschlussblech so gestaltet, dass der Kettenanschluss nicht parallel zum Untertrum befestigt ist, sondern eine Linie mit den nächsten Kettengliedern bildet, sollten die Kettenglieder unmittelbar hinter dem Kettenanschluss mit einem rückwärtigen Radius versehen werden.Bei Kettenlängen größer 20 m Länge (entspricht ca. 40 m Verfahrweg bei mittiger Einspeisung) entstehen durch die Reibung der Kette hohe bis sehr hohe Zugkräfte. Das am stärksten belastete Bauteil ist der Kettenanschluss am Mitnehmer (MP). Für problemlose Belastungen müssen an diesem Ende (MP) die flexiblen Kettenanschlüsse verwendet werden, da die Befestigung in Verlängerung des Seitenbandes erfolgt und somit kein Moment zwischen Befestigungspunkt und Seitenstrang auftritt.

Hängende Energieketten

Energieketten hängende Anordnung
Anwendungsbeispiel einer Energiekette mit hängender Anordnung

Wenn der Radienbogen einer Energiekette mit vertikaler Bewegungsrichtung nach unten hängt, spricht man von einer „hängenden“ Anordnung. Überall dort, wo Energieträger, geführt durch eine Energieführung, eine vertikale Bewegungsrichtung durchlaufen, sollte eine „hängende“ Anordnung zum Einsatz kommen. In dieser Anordnung sind Verfahrwege - oder in diesem Fall Einbauhöhen - von über 100 m realisierbar. Gerade im Bereich der Materialflusstechnik - speziell in Hochregallagern mit Regalbediengeräten - ermöglichen so angeordnete Energieketten eine langlebige und kontrollierte Energieführung.

Der Vorteil gegenüber einer vertikal „stehenden“ Anordnung liegt in der geringeren Belastung der Schleppkette. In der „stehenden“ Anordnung liegen die geführten Energieträger im Radienbogen auf. Das Zusatzgewicht belastet nicht nur die Kettenglieder, sondern ganz speziell auch die Kettenanschlüsse, die die gesamte Belastung (Schleppkette + Zuladung) dauerhaft übertragen müssen.

Vertikale Bewegung ohne Querbeschleunigung
Bei dieser Art der Applikation ist grundsätzlich keine seitliche Führung nötig. Allerdings kann es auch ohne Querbeschleunigung zu einer Pendelbewegung des Energieketten-Systems kommen, wenn der Mitnehmeranschluss mit schnell aufeinander folgenden Verfahrzyklen in Verbindung mit hoher Beschleunigung und Geschwindigkeit verfahren wird. Diese Pendelbewegung belastet sowohl die Drehgelenke in den Kettengliedern, als auch die Kettenanschlüsse. Neben sehr hohen Verschleißerscheinungen kann es auch zu einem Bruch der Kettenteile führen. Dann sollte eine seitliche Führung erfolgen.
Vertikale Bewegung mit Querbeschleunigung
Wenn zusätzlich zur vertikalen Bewegung Querbeschleunigungen auf das System einwirken - wie z.B. bei Regalbediengeräten (RGB) - ist in jedem Fall eine seitliche Führung der hängenden Energiekette vorzusehen. Grundsätzlich sollte bei der Projektierung einer solchen Applikation - Bewegung in X- und Z-Achse - die Energiekette so angeordnet sein, dass die Wirkrichtung quer zur Energiekette (X-Richtung) ansteht. So können die Kräfte am besten aufgenommen werden.
Energieketten hängende Anordnung Führungskanal

Grundsätzlich sind beide hängenden Kettentrums seitlich zu führen. Allerdings muß diese Führung nicht immer durchgehend über den gesamten Verfahrweg sein. Bei der Platzierung des Festpunkts (FP = unbeweglicher Kettenanschluß) in der Mitte des Verfahrwegs, ist eine seitliche Führung nur nach „unten“ erforderlich. Das Trum des Mitnehmer-Anschlusses (MP=beweglicher Kettenanschluß) muß über den gesamten Verfahrweg der Energiekette, evtl. mit Unterbrechungen, geführt werden.

Gewichtsbelastung
Bei einer vertikal hängenden Anordnung kann nicht von einer Zuladung im Sinne von Gewichtsbelastung gesprochen werden. Wenn die in der Energiekette geführten Energieträger korrekt platziert und zugentlastet worden sind, werden die Kettenanschlüsse nur durch das Eigengewicht der Energiekette belastet. Das Gewicht der Energieträger hängt in diesem Fall ausschließlich an der Zugentlastung.

Stehende Energieketten

Wenn der Radienbogen einer Energiekette mit vertikaler Bewegungsrichtung nach oben steht, spricht man von einer „stehenden“ Ketten-Applikation. Überall dort, wo Energieträger, geführt durch eine Schleppkette, eine vertikale Bewegungsrichtung durchlaufen, und eine hängende Kettenanordnung aus Platzgründen nicht realisierbar ist, kommt eine „stehende“ Ketten-Applikation zum Einsatz. Im Gegensatz zur vertikal hängenden Anordnung sind hier Verfahrwege - oder in diesem Fall Einbauhöhen - von einigen, wenigen Metern realisierbar. Speziell in den Bereichen der Werkzeug- und Handlingsmaschinen, ermöglichen so angeordnete Energieketten auch bei sehr beengten Platzverhältnissen, eine kontrollierte vertikale Zuführung von Energieträgern.

Gegenüber einer vertikal hängenden Einbauanordnung liegen bei der vertikal stehenden Schleppkette, die geführten Energieträger immer im Radienbogen auf. Das Zusatzgewicht belastet nicht nur die Kettenglieder, sondern ganz speziell auch die Kettenanschlüsse, welche die gesamte Belastung (Kette + Zuladung) dauerhaft übertragen müssen.

Energiekettenleitung

Die Energiekettenleitung oder auch Schleppkettenleitung ist eine eigens für die Verwendung in Energieführungen konzipierte Leitung, zum Beispiel eine Motorleitung oder eine Datenleitung. Die Schleppkettenleitungen kommt bei sehr hoher mechanischer Belastung und Anforderung der Energieführung in unterschiedlichsten Umfeldern zum Einsatz. Ihnen wird eine hohe Flexibilität bei dauerhafter Bewegung und starker Schutz gegen äußere Einflüsse nachgesagt. Generell sind Leitungen zur Energieführung halogenfrei und flammwidrig.

Weitere Eigenschaften von Energieketten

Je nach Einsatzgebiet können Energieketten weitere spezielle Eigenschaften erfüllen. So können sie

  • offen
  • geschlossen, damit besonderer Schutz vor Schmutz
  • geräuscharm, von großem Vorteil in sowieso schon lauten Fertigungsumgebungen
  • mit wenig Abrieb für Reinräume
  • gliederlos als Band
  • 3D, für Industrieroboter mit mehreren Freiheitsgraden

sein.

Montagezubehör für Energieketten

  • Zugentlastungs-System
  • Ablagewannen-System
 
Tipp:
 

Energieketten Hersteller

Igus Energieketten

Die igus GmbH ist Entwickler und Hersteller von Kunststoff-Energieführungsketten sowie wartungsfreien Gleitlagern, Gelenklagern und Linearsystemen aus Hochleistungskunststoffen. Igus Energieketten gibt es in vielen verschiedenen Formen, dazu zählen unter anderem Standard Energieketten, E-Ketten speziell für lange Verfahrenswege, Ketten für kreisförmige Bewegungen und Energieketten, die auf eine leise, vibrationsarme Verwendung ausgelegt sind. Zum Portfolio von igus gehören außerdem Förderketten, Führungsrinnen-Systeme für Energieketten, igus chainflex® Leitungen und E-Rohre. Hier lassen sich auch mithilfe eines Konfigurators angepasste Energieketten gestalten. Zudem bietet igus mit einem 3D Drucker die Entwicklung von Gegenständen als 3D Druck an: So entstehen mithilfe von Energieketten, drylinLinear-Rundführungen und drylin Gewindetriebe physische 3D Produkte.

Murrplastik Energieketten

Die Murrplastik Systemtechnik GmbH ist Lösungsanbieter für professionelles Kabelmanagement. Die Produkte von Murrplastik aus Kunststoff finden in nahezu allen Industriesparten Anwendung, wenn es um das Führen, Schützen und Kennzeichnen von Leitungen geht. Bei Murrplastik lassen sich individuelle Energieketten online über den Chainbuilder passend für jedes System konfigurieren.

TSUBAKI Kabelschlepp Energieketten

Die TSUBAKI Kabelschlepp GmbH bietet unterschiedlichste Energieführungen und Elektroleitungen für den Einsatz von kleinen Anwendungen wie Druckern bis hin zu großen Einsatzgebieten wie auf Ölplattformen an. TSUBAKI Kabelschlepp stellt Energieketten aus Stahl/Edelstahl, Voll-Kunststoff oder Kunststoff her.

Online-Shops

Online-Händler wie Amazon, Ebay oder Conrad bieten Energieketten unterschiedlicher Hersteller und Größen an. Achtung: Diese Ketten sind nicht für den industriellen Großeinsatz gedacht und lieferbar.

Anmerkungen
Bei einigen Herstellern können umfängliche Energieketten-Systeme erworben werden.
Ketten können auch mit CAD-Systemen selbst konfiguriert werden. Mit den CAD Modellen lassen sich im Konfigurator Eigenschaften schnell überprüfen und individuell anpassen.

Anwendungsgebiete/Praxisbeispiele

Energiekette Anwendungsbeispiel
Anwendungsbeispiel einer Energiekette mit freitragender Anordnung in einer Trumpf Lasermaschine

Einsatzort von Energieführungsketten ist, wo Maschinenteile mit Energie, Daten, Flüssigkeiten oder Gasen versorgt werden.

Neben den Anwendungen in Bauteilen sind auch ganze Industriezweige Einsatzort von Schleppketten:

Konfigurator

Energieketten können online konfiguriert werden. Über einen sog. OnlineEngineer/Chainbuilder werden viele Funktionen bei der Auswahl und Konfiguration passenden Produkte berücksichtigt. Tsubaki bietet bspw. laut eigener Aussage "alle notwendigen technischen und kalkulatorischen Informationen zu den Einzelprodukten aus den Bereichen Energieführungen, Leitungen und weitere Zubehörartikel". Murrplastik stellt den Chainbuilder zur Verfügung, mit dem individuelle Energieführungsketten zusammengestellt und passende Lösungen gefunden werden können.
Geplant und bereits teils realisiert worden können Kunden bei den Herstellern CAD-Modelle anfertigen lassen und downloaden. Hierfür werden wiederum spezifische Softwareprogramme zur Verfügung gestellt oder noch entwickelt.

Energieführungs-Systeme

Energieketten werden bei Maschinen häufig in kompletten Systemen eingesetzt. Hersteller bieten auch fertige Systeme an, die direkt beim Kunden montiert werden. Ein Energieführungs-System kann verschiedene Komponenten haben, dazu zählen u. A. Energieketten, Verbindungen, Schienen, Anbauteile, Schläuche, konfektionierte Leitungen oder Hydraulikkomponenten. Außerdem gibt es erweiterte Komponenten für Zusatzfunktionen, z.B. ein Ablegewannen-System für Geräuschdämmung.

Alternativen

Alternativen zu klassischen Energieketten stellen Stromabnehmer oder Schleifringe dar. Diese sind allerdings bei der Elektroenergie eingesetzt. Auch optische Übertragungen oder Übertragungen per Funkwellen finden heute ihren Einsatz.

Was noch unter Energieketten verstanden wird

Im Wellness-Bereich gibt es Ketten, die um den Hals gehangen werden und dem Träger Energie geben sollen, als Energiekette. Solche Energieführungsketten haben z. B. an einem Band bzw. einer Kette eine Rosenquarz- oder Bergkristall-Kugel. Bei einigen Ketten ist ein Energieträger aus Silizum eingebettet. Durch vorherige Behandlung mit einer 'Impuls-Technologie' wird dieser Energieträger 'programmiert'. Eine solche Energiekette auch in der Hosentasche getragen werden können.
In einigen Unternehmen werden in den Büroräumen Ketten als Kabelführung rund um den Schreibtisch eingesetzt.

Der Begriff Energieführungskette

Der korrekte Ausdruck für dieses bauchtechnische Element ist Energieführungskette, kurz EFK, allerdings wird in der Praxis häufig Energiekette verwendet. Der Zusatz "Führung" der Energieführungskette beruht auf der Funktion des Bauteils, Leitungen und Kabel zu führen und nebenbei zu schützen. Ohne die Führung würden sich die Kabel unkontrolliert bewegen, beschädigt werden und so die Lebensdauer der Leitung verringern. Vor allem Kabelschlepp und Igus verwenden den Ausdruck Energieführungskette für ihr Produkt. In Google werden mehr Ergebnisse für Energiekette als für Energieführungskette gelistet.

Der Artikel in der Wikipedia bestitzt den Titel "Energieführungskette bei Wikipedia".

Energiekette(n) in den Medien

Wie wird Energiekette und naheliegende Begriffe/Synonyme in den Medien gesucht?

Google, Bing & Co.

Die für Energiekette relevanten Suchbegriffe, das Volumen sowie der CPC-Wert sind in der Tabelle pro Monat dargestellt.

Suchanfragen zu Energieketten
Suchanfrage Volumen CPC
energiekette 1,300 0.64 €
schleppkette 880 0.51 €
igus energiekette 880 0.47 €
Energieführungskette 260 0.99 €
igus energieketten 210 0.99 €

Auch gesucht wird nach: E-Kette, mit geringerem Volumen.

Social Media

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