Energieketten

Aus induux Wiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
Energieketten Sponsor:

Die Energiekette (auch Energieführungskette, E-Kette oder Schleppkette) ist ein bautechnisches Element, mit dessen Hilfe sowohl Kabel, als auch pneumatische oder hydraulische Schläuche sicher geführt werden können. Energieketten werden dort eingesetzt, wo man bewegliche elektrische Einzelteile oder große Maschinenteile mit dem Strom, Öl oder Gas versorgen muss. Durch die Verwendung von Energieketten werden die Leitungen auch gegen äußere Einflüsse geschützt.
Energiekette Anwendungsbeispiel
Anwendungsbeispiel einer Energiekette mit freitragender Anordnung in einer Trumpf Lasermaschine

Es werden 4 Kettenapplikationen der Energiekette unterschieden: freitragende, gleitende, hängende und stehende Anordnung.

Energiekette in Aktion

Energiekette in Aktion

Im Video eine Energiekette in Aktion. Wichtig sind u.a.: Geräusche und Vorkonfetionierung.

Anordnungen der Energieketten

Freitragende Energieketten

Wenn das Obertrum (siehe Trum) einer Energiekette über den gesamten Verfahrweg das Untertrum nicht berührt, spricht man von einer „freitragenden Anordnung“. Diese Applikation von Energieketten ist die gebräuchlichste aller Einbauarten. Überall dort, wo hohe dynamische Belastungen und lange Lebensdauer gefordert sind, sollte diese Anordnung zum Einsatz kommen.
Energiekette Vorspannung der freitragenden Energiekette
Vorspannung V der freitragenden Energiekette

Soweit möglich, sind für diese Anordnung 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. Der Wert für die Vorspannung V wird in mm/m angegeben (siehe Abbildung 'Vorspannung V der freitragenden Schleppkette').

Die Mitnehmerhöhe (HMA) ist immer entsprechend dem doppelten Kettenradius R zu wählen. Das Obertrum ist der bewegte Kettenteil 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. Je nach Zuladung geht der Bogen in eine Waagerechte oder nach unten - in den sogenannten Durchhang X - über. Der Richtwert für den maximalen Durchhang ist ca. Kettengliedhöhe HG.

Es wird 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 unterschieden. Dieser Zustand ist in den allermeisten Situationen einwandfrei, nur bei sehr großen Beschleunigungen und hoher Verfahrhäufigkeit kann es zu Problemen führen. Ist der Durchhang größer als FLb, ist die Anordnung kritisch und sollte vermieden werden. Der Kraftverlauf in den Seitengliedern ist nicht optimal und ein Ausfall kann nicht ausgeschlossen werden. 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, ist der Einsatz eines Führungskanals notwendig. Die Kanallänge CL richtet sich nach dem halben Verfahrweg L/2, der Länge des Kettenanschlusses G1 und dem Kreisbogen-Überstand ML (siehe untere Skizze).

Energiekette Kanallänge

Gleitende Energieketten

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. Durch die auftretende Reibung zwischen Ober- und Untertrum über den Verfahrweg sind keine so hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen wie in der freitragenden Anordnung möglich.

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

Soweit möglich, sind für diese Anordnung Energieketten ohne Vorspannung zu wählen. 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.

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, die sich durch einen zu langen Durchhang bis zum Berühren des Untertrums ergeben
  • 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. Sollte der Mitnehmer-Anschluss tiefergelegt werden, müssen Kettenglieder mit rückwärtigen Radien zum Einsatz kommen.

Rückwärtig drehbare Kettenglieder (RüR) müssen über ein festes Unterlegblech / Mitnehmeranschlussblech unterstützt werden. Durch diese Unterstützung werden die auftretenden Kräfte im Schubbetrieb spannungsfrei über die Kettenglieder in den Kettenanschluss übertragen. Die Standzeit wird dadurch gerade in diesem sensiblen Bereich erheblich verbessert.

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). Um diese Belastungen problemlos aufnehmen zu können, 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. Ist eine Anbindung nur mittels Befestigungswinkel möglich, müssen zur Stabilisierung und dauerhaften Aufnahme der Momente anstelle der Standard-Metallwinkel U-Bügel verwendet werden.

Energiekette Kanallänge

Die Kettenbelegung ist so zu wählen, dass der Schwerpunkt der Zuladung in der Breitenmitte des Kettenfensters liegt (symmetrische Gewichtsverteilung). Die Energieleiter sind im oder unmittelbar hinter dem bewegten Mitnehmer-Anschluss (MP) mit einer Zugentlastung zu versehen. An dem Ende des festen Ketten-Anschlusses (FP) darf keine Zugentlastung erfolgen. Energieträger in dieser Anordnung unterliegen durch ihr Eigengewicht, bedingt durch die Länge der Leitungen, und der Reibung an der Energiekette ggf. einer Längenausdehnung, was zu einer unkorrekten Platzierung im Radienbogen, sowie zu Abrieb am Aussenmantel führt. Die Kanallänge CL richtet sich nach dem Verfahrweg L, der Länge des Kettenanschlusses G1 und dem Kreisbogen-Überstand ML (siehe Skizze).

Hängende Energieketten

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.

Energieketten hängende Anordnung
Anwendungsbeispiel einer Energiekette mit hängender Anrodnung

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. Der Biegeradius für eine „hängende“ Anordnung wird meistens sehr klein gewählt, wobei der Mindestbiegeradius der zu führenden Energieträger (Leitungen, Schläuche, etc.) zu berücksichtigen und nicht zu unterschreiten ist.

Vertikale Bewegung ohne Querbeschleunigung
Bei dieser Art der Applikation kann grundsätzlich auf eine seitliche Führung verzichtet werden. 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. In diesem Fall ist auch hier eine seitliche Kabelführung anzuraten.
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.

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, evtl. mit Unterbrechungen, geführt werden. Die Höhe des Führungskanals sollte möglichst der Kettengliedhöhe (HG) entsprechen. Der Führungskanal ist mit einem seitlichen Spiel (SP) zur Energiekette über die gesamte Länge einzubauen. Das Spiel je Seite (SP/2) richtet sich nach der Dicke des Seitenglieds und beträgt mindestens 1 mm und maximal 30% der Dicke des Seitenglieds SGT entsprechen (siehe Skizze).

Energieketten hängende Anordnung Führungskanal

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. Bei der Kettenbelegung sollte der Schwerpunkt der Zuladung in der Breitenmitte des Kettenfensters liegen. Die Energieleiter (Schleppkettenleiter) sind im oder unmittelbar hinter beiden Kettenanschlüssen mit einer Zugentlastung zu versehen, und so in der Energiekette zu platzieren, dass sie im Radienbogen frei hängen.

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 Energieketten 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 sie halogenfrei und flammwidrig.

Montagezubehör für Energieketten

  • Zugentlastungs-System
  • Ablagewannen-System

Hersteller

Igus Energieketten

Die igus GmbH ist Entwickler und Hersteller von Kunststoff-Energieketten 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.

Murrplastik Energieketten

Die Murrplastik Systemtechnik GmbH ist Lösungsanbieter für professionelles Kabelmanagement. Die Produkte aus Kunststoff finden in nahezu allen Industriesparten Anwendung, wenn es um das Führen, Schützen und Kennzeichnen von Leitungen geht.

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. Kabelschlepp stellt Energieketten aus Stahl/Edelstahl, Voll-Kunststoff oder Kunststoff her.

Anwendungsgebiete der Energiekette

  • Industrieroboter
  • Werkzeugmaschinen
  • Baumaschinen
  • Motoren
  • Fördertechnik
  • Krantechnik
  • Bestückungsautomaten
  • Allgemeiner Maschinenbau
  • Fahrzeugherstellung
  • Bergbau
  • Stahlwerke
  • Messtechnik
  • Druck
  • Optik

Werkstoffe von Energieketten

Energieketten gibt es aus unterschiedlichen Werkstoffen. Hauptsächlich werden sie aus Voll-Kunststoff hergestellt, da sie zum einen kostengünstiger als Metal sind, nicht rosten und einfach zu montieren sind. Aber es werden auch Ketten zur Energieführung aus Stahl/Edelstahl und Kunststoff mit Aluminium Stegen (Hybrid) verkauft.

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'. Solche Energieketten können/sollen auch in der Hosentasche getragen werden können.

In einigen Unternehmen werden in den Büroräumen Ketten als Kabelführung rund um den Schreibtisch eingesetzt.

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 und schnell durch äußere Einflüssen beschädigt werden. Vor allem Kabelschlepp und Igus verwenden den Ausdruck Energieführungskette für ihr Produkt. In Google werden mehr Ergebnisse für Energiekette als für Energieführungskette gelistet.

Mehr dazu

Angebote zu Energieketten

Empfohlenes induux Profil:
Murrplastik Systemtechnik GmbH Murrplastik Systemtechnik GmbH
Letzter Bearbeiter:
Lightwerk GmbH Lightwerk GmbH