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Tsubaki Kabelschlepp

Den Abrieb minimiert

12. August 2021, 9:31 Uhr | Inka Krischke

Beim gleitenden Betrieb von Energieführungsketten gehören Abrieb im Gleitbetrieb sowie Schwingungen und Vibrationen zum Status quo. Ein am Mitnehmer montiertes Modul sorgt durch schnelles und kontrolliertes Ablegen des Obertrums auf dem Untertrum für Abhilfe.

Wenn die freitragende Länge von Energieführungsketten überschritten ist, werden sie üblicherweise in einer aufeinandergleitenden Ausführung eingesetzt. Bei dieser Anordnung ist es zweckmäßig, die Höhe des Mitnehmeranschlusses herabzusetzen – so lässt sich bei den langen Verfahrwegen die mechanische Belastung im Schubbetrieb reduzieren und die Lebensdauer der Systeme erhöhen. Gleichzeitig erfolgt eine Verlängerung der Energiekette beziehungsweise des Bogenüberstands. In diesem Fall werden von Tsubaki Kabelschlepp am Mitnehmeranschluss sogenannte rKR-Glieder eingesetzt, die durch ihre S-förmige Anordnung eine minimale Bogenlänge gewährleisten. Auch die Einhaltung des Mindestbiegeradius der geführten Leitungen wird auf diese Weise in jeder Position sichergestellt.

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Verschleiß durch punktuelle Belastung

Aufgrund des tieferen Mitnehmeranschlusses ergeben sich jedoch weitere Anforderungen, die in der praktischen Gestaltung dieses Bereichs berücksichtigt werden müssen. So wird die Lebensdauer bei gleitenden Energieketten in erster Linie durch den Verschleiß zwischen den Kettenbändern bestimmt. Daher sind moderne Energieführungssysteme mit Gleitschuhen aus einem hochabriebfesten Kunststoff ausgestattet. Allerdings können sich im Bereich hinter dem Mitnehmer, der zuerst in den gleitenden Betrieb geht, dennoch Abriebprobleme ergeben. Um das zu verhindern, muss die Anbindung optimiert werden.

Sehr häufig wird ein sogenannter schwenkbarer beziehungsweise pendelnder Mitnehmeranschluss eingesetzt, um die Energieführung mittels einer geringen freitragenden Länge möglichst schnell zum Gleiten zu bringen. Das Resultat ist aber ein Durchhang der Kette nach dem Mitnehmer, der nur zu einem punktuellen Kontakt führt. An dieser Stelle setzt der maximale Verschleiß ein und reduziert die Lebensdauer durch die Punktlast in diesem Bereich deutlich. Als Abhilfe für diesen Effekt wird häufig ein Stützblech am Mitnehmer eingesetzt. Trotz des erhöhten konstruktiven Aufwands hilft diese Maßnahme jedoch nur begrenzt.

Für diese Problemstellung hat Tsubaki Kabelschlepp das GO-Modul entwickelt, das einerseits eine minimale Bogenlänge in der Schub-Endstellung gewährleistet und andererseits einen optimalen Gleitbetrieb der Energiekette bei minimalem Verschleißverhalten insbesondere im Mitnehmerbereich sicherstellt. Beim GO-Modul handelt es sich um eine standardisierte Anordnung von Kettengliedern, die speziell für eine optimale Mitnehmeranbindung bei einer festgelegten Anschlusshöhe konzipiert sind. In der Schub-Endstellung sind die Kettenglieder so ausgebildet, dass sie möglichst frühzeitig in den Führungskanal eintauchen.

Die besondere Gestaltung des GO-Moduls sorgt für einen schwingungsfreien Betrieb und verhindert zudem den punktuellen Abrieb der Energieführung aufgrund eines Durchhangs. Dies wird erreicht, indem das Untertrum der Kette großflächig in den Führungskanal eintaucht – und zwar in einem sehr flachen Winkel. Die Belastung durch Abrieb verteilt sich so auf ein größeres Verschleißvolumen, was die Lebensdauer an dieser Stelle um ein Mehrfaches erhöht.

Insbesondere bei hohen Beschleunigungen und langen Verfahrwegen kommt ein weiterer Vorteil des GO-Moduls zum Tragen: Durch die spezielle Anordnung ist ohne zusätzliche Hilfsmaßnahme eine optimale Einleitung der Antriebskraft in Richtung des Obertrums und somit ein minimaler notwendiger Schub der Kette gewährleistet. Die reduzierte und fest definierte Mitnehmeranschlusshöhe minimiert zudem deutlich die Biegebelastung der Energieführung.

Anwendungen mit großen Verfahrgeschwindigkeiten

Aufgrund der verbesserten Lebensdauer-Eigenschaften eignet sich das GO-Modul insbesondere für Anwendungen mit großen Verfahrgeschwindigkeiten von über 3 m/s und einer hohen Anzahl an Verfahrzyklen. Praxisrelevante Langzeituntersuchungen ergaben eine Lebensdauer von bis zu 150.000 Gleitkilometern. Somit eignet sich das Modul gleichermaßen für Automationssysteme, Portalroboter und Systemanlagen wie für den Bereich Krantechnik und Anwendungen rund um die Lager- und Handhabungstechnik.

Das GO-Modul ist für Energieführungsketten der ‚Basic‘- und ‚Vario-Line‘ universell in allen Größen einsetzbar. Die Bandbreite des Sortiments umfasst Innenhöhen von 26 mm bis 87 mm bei Baubreiten von 25 mm bis 800 mm. Auslegung und Dimensionierung der Energieführungsketten mit GO-Modul können über das Online-Tool ‚OnlineEngineer‘ erfolgen.