Führung mit High-Speed

Maschinenelemente

Energieführungsketten – Ein Kennzeichen moderner Automatisierungslösungen sind ständig zunehmende Verfahrgeschwindigkeiten. Entscheidend für einen möglichst geringen Verschleiß der bewegten Bauteile ist auch die optimierte Wahl und Gestaltung der Energieführungsketten.

31. August 2011

Grundlage jedes Produktivitätsfortschritts in automatisierten Fertigungsprozessen ist die steigende Leistungsfähigkeit der Maschinen und Anlagen. Einen wesentlichen Anteil daran haben neben den konstruktiven Details der jeweiligen Maschinen auch Zukaufteile, die von innovativen Zulieferanten entwickelt werden. Ein Beispiel für eine solche Zusammenarbeit zwischen Maschinenbauer und Zulieferern liefert die PCA Roboter- und Verpackungstechnik GmbH im fränkischen Leutershausen. Das Unternehmen entwickelt und konstruiert kundenspezifische Maschinen und Anlagen für Verpackung, Palettierung und Transport der unterschiedlichsten Gebinde. Bei diesen hochkomplexen Anlagen mit vielen beweglichen Komponenten ermöglichen erst optimal zusammengestellte Führungsketten für die Energieversorgungs-, Daten- und Steuerleitungen höhere Verfahrgeschwindigkeiten. Bei den Förder- und Transportsystemen kommen dazu oft lange Verfahrwege und hohe Geschwindigkeiten.

Entscheidend für einen optimalen Einsatz der beweglichen Energieführungssysteme ist jedoch die richtige Auswahl und Anpassung der zum Einsatz kommenden Produkte an die spezifischen Vorgaben, schließlich unterliegen die Leitungen bei derartigen Einsätzen nicht nur per se sehr hohen Biege-, Zug- und Drehbelastungen, sondern stehen zudem in einem Zusammenspiel mit der Führungskette, die die Bewegung steuert. Die anwendungsgerechte Wahl der Kette kann deshalb das Verschleißpotenzial der Leitungen minimieren. Als Partner für die Umsetzung der verschiedenen Anforderungen an die Energieführungen kooperiert PCA deshalb schon seit Jahren mit dem Energieführungskettenspezialist Kabelschlepp aus Wenden im Sauerland. Das Unternehmen besitzt langjährige Erfahrung in Produktentwicklung und Anwendung von Energieführungsketten aus unterschiedlichen Werkstoffen und liefert die Systeme auf Wunsch als einbaufertige Komplettlösungen inklusive Leitungen mit sämtlichen Steckverbindungen.

Hohes Tempo

Eine Herausforderung ist dabei die zunehmende Komplexität und Geschwindigkeit der Förderanlagen, der auch die Energieführungsketten gerecht werden müssen. So bewegen sich die Verfahrwagen einer Palettierstation heute mit Geschwindigkeiten von bis zu vier Metern pro Sekunde. Bei einer Ausführung für ein Kommissionierlager fährt der Wagen zudem statt der meist üblichen vier insgesamt zwölf Stellplätze an, um dort das Packgut abzuholen. Die Energieführungskette überwindet dabei einen Verfahrweg von etwa 40 Meter mit einer freitragenden Länge von zwei bis zweieinhalb Metern. Danach gleitet das Obertrum der Energieführungskette auf dem Untertrum.

Trotz der hohen Beschleunigungen und Verfahrgeschwindigkeiten mit starker mechanischer Beanspruchung sowie der gleitenden Anordnung erwarten die Anwender jedoch maximale Standzeiten und minimale Geräuschentwicklung zu möglichst geringen Kosten. Als leistungsgerechte Alternative zu bislang eingesetzten Kettentypen empfahlen die Energieführungskettenspezialisten aus dem Sauerland deshalb aus ihrem Standardprogramm den Einsatz von Vollkunststoffketten der Serie Uniflex Advanced, die die geforderten 10 Millionen Zyklen über eine Lebensdauer von sechs Jahren erfüllt. Optimal geeignet für die zu führenden Leitungen war dabei die Typenreihe 1455 mit einer lichten Innenhöhe von 26 Millimeter und einer lichten Innenbreite von 38 Millimeter in der Bauart mit außen aufklappbaren und lösbaren Bügeln. Bei freitragender Anordnung ermöglicht diese universell einsetzbare Kunststoffkette Verfahrgeschwindigkeiten bis zu 10 Meter pro Sekunde und Beschleunigungen von bis zu 50 m/sec2. Das günstige Verhältnis von Innen- zu Außenbreite gewährleistet eine hohe Torsionssteifigkeit. Die interne Geräuschdämpfung reduziert den Schallpegel gegenüber den Vorgängermodellen um etwa 8 Dezibel.

Austauschbare Gleiter

Eine wirksame Abhilfe gegen den Kettenverschleiß bei gleitender Anordnung bieten Gleitschuhe aus hochabriebfestem Spezialkunststoff. Die Zubehörteile werden seitlich an die Kettenbänder gesteckt, sodass diese bei gleitender Anordnung keinen direkten Kontakt zueinander haben. Verschleiß durch Reibung entsteht daher nur an den Gleitschuhen, die sich bei Bedarf schnell und unkompliziert auswechseln lassen. Im Vergleich zu einem Austausch der kompletten Kette verringert das Erneuern der Gleitschuhe die Kosten um bis zu 90 Prozent und verkürzt zudem die Stillstandzeiten im Fall eines Austauschs erheblich.

Einen großen Zeitgewinn bei Bestückung und Montage ermöglicht zudem ein neu entwickeltes Werkzeug zum schnellen Öffnen der aufklappbaren Bügel der Kette. Es ähnelt einem Pizzaschneidroller mit einem gezähnten Rad, deren Zacken so angeordnet und am Ende gebogen sind, dass sie beim Rollen über die Kette unter den jeweiligen Bügel greifen und diesen aus der Halterung ziehen. Die auf diese Weise gelösten Bügel können nun ohne Kraftaufwand nach oben geklappt und die Ketten mit Leitungen belegt werden. Das innovative Werkzeug ermöglicht das Lösen der Bügel an einem Meter Kette in nur 1,3 Sekunden, wofür selbst ein geübter Werker ohne Werkzeug bis zu 20 Sekunden benötigt.

Erschienen in Ausgabe: 06/2011