Von Blechbearbeitungsmaschinen über Reinraumtechnik und Automobilbau bis hin zu Verpackungsmaschinen, Regalbediengeräten und Krananlagen – damit die Produktion störungsfrei läuft, müssen die Energiezuführungssysteme reibungslos funktionieren. Zum Einsatz kommen hierfür heute größtenteils wartungsfreundliche Kunststoff-Energieketten. Die zumeist modularen Systeme lassen sich einfach vor Ort montieren und erlauben ein schnelles Nachrüsten von Leitungen und Schläuchen. Generell geht der Trend dabei zu vorkonfektionierten Systemen, die einbaufertig mit Systemgarantie direkt an die Maschine geliefert werden. Solche maßgeschneiderten Lösungen lassen sich mittlerweile online konfigurieren, vom Innenaufteilungs-Design bis zum Layout der Gesamtanlage. Auch ist die Lebensdauer von Energieketten in Abhängigkeit von der Anwendung exakt berechenbar. Dazu gibt es am Markt seit kurzem ein Programm namens „Quicklife“.

Charakteristisch für diese abriebfeste Kunststoff-Energiekette ist ein vibrationsarmer, leiser Lauf. Das bestätigen Gutachten der RWTH Aachen und des TÜV Rheinland. Die Energiekette wurde bereits mit 37 dB(A) freitragend bei 1 m/s getestet.

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Was die technologischen Weiterentwicklungen im Detail betrifft, so gewinnt unter anderem der Dynamik-Aspekt an Bedeutung. In diesem Zusammenhang gehen die Anforderungen zum Beispiel hin zu leichten Energieführungen für kurze Hübe, die extrem ruhig und vibrationsarm sowie nahezu geräuschlos laufen. Viele davon sind heute für Einsätze im Reinraum geeignet weil nahezu abriebfrei. Neben dem Material hat dies vor allem mit neuen Designlösungen zutun. So gibt es etwa Energieketten, bei denen die klassische Bolzen/Bohrung-Verbindung durch elastische Polymerfederelemente ersetzt wird, welche die Seitenteile der Kette miteinander verbinden und Relativbewegungen zwischen den Gelenken verhindern. Für so eine robuste Kette hat jetzt ein Gutachten der Fachhochschule Köln 3,8 Mrd. mögliche Bewegungszyklen bestätigt. Überhaupt tritt – neben dem Material – das Thema Konstruktion stark in den Vordergrund.

Seit rund vier Jahren sind so genannte Universal-Energieketten verfügbar, die zahlreiche konstruktive Kniffe mehrerer Serien in einer einzigen Energieketten-Familie vereinen. Das sind zum Beispiel drehbare Außenlaschen zur Einstellung der Vorspannung – etwa ohne Vorspannung für beengte Platzverhältnisse oder hängende Ketten – sowie drehbare Innenlaschen für die Biegeradienrichtung, was zum Beispiel Bauformen mit wechselnder Drehrichtung und „Zickzack“-Anwendungen ermöglicht. Ein weiteres Beispiel ist ein formschlüssiger Hintergriff –  sozusagen ein „Verkrallen“ der Kettenglieder – für Torsionsfestigkeit und eine hohe Stabilität (seitlich und frei­tragend) sowie ein doppeltes Anschlagsystem mit großen Anschlagflächen, welche die Last für noch höhere Füllgewichte und noch längere freitragende Wege optimal verteilen. Mit seiner eingebauten „Bremse“ wirkt dieses Anschlagsystem außerdem geräuschdämpfend und sorgt so für einen besonders ruhigen Kettenlauf.

3D-Energieketten für Radius und Torsion

Die hohe Zugfestigkeit wird über das so genannte „Trailer-Prinzip“ erreicht. Die einzelnen Elemente sind hierbei nicht durch störende Stahlseile oder ähnliches miteinander verbunden, sondern wie bei einer Anhängerkupplung (Kugel-Pfanne-Prinzip). Durch diese kugelförmige Ausbildung ist die Beweglichkeit in alle Richtungen sichergestellt. Was die Leitung selbst betrifft, so gibt es für 3D-Anwendungen in der Energiekette zum Beispiel spezielle Robotik-Leitungen. So etwa eine geschirmte Einzeladerleitung, die bereits mit mehr als 3 Mio. Torsionsbewegungen auf ±270 ° getestet wurde.

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Ein weiteres Thema ist das der Bewegungsfreiheit, etwa bei anspruchsvollen Bewegungen von Mehrachsrobotern. Hier hat sich endgültig der Trend der letzten Jahre – und zwar vom schweren Produktions- bis hin zum kleinen Palettier-Roboter – verfestigt, zum Schutz der dort hoch beanspruchten Leitungen mehrdimensional bewegliche Energieketten mit Rückzugsystem einzusetzen. Die Ketten haben definierte Anschläge für Radius und Torsion, um Leitungen um schwierige Geometrien zu führen.

Die hohe Zugfestigkeit wird über das so genannte „Trailer-Prinzip“ erreicht. Die einzelnen Elemente sind hierbei nicht durch störende Stahlseile oder ähnliches miteinander verbunden, sondern wie bei einer Anhängerkupplung (Kugel-Pfanne-Prinzip). Durch diese kugelförmige Ausbildung ist die Beweglichkeit in alle Richtungen sichergestellt. Was die Leitung selbst betrifft, so gibt es für 3D-Anwendungen in der Energiekette zum Beispiel spezielle Robotik-Leitungen. So etwa eine geschirmte Einzeladerleitung, die bereits mit mehr als 3 Mio. Torsionsbewegungen auf ±270 ° getestet wurde.

Wie facettenreich die Welt der Energieketten ist, zeigt darüber hinaus die technische Herausforderung der Drehbewegung. So gibt es für Kreisbewegungen in engen Einbauräumen nun sogar eine schnelle, leichte Energiezuführungslösung für Drehgeschwindigkeiten bis 720°/s, die seit eineinhalb Jahren auf dem Markt ist. Diese Energiekette erlaubt – abhängig von Bandlänge beziehungsweise Bauhöhe der Drehachse – verschleißarm Drehbewegungen bis 3000° und mehr. Dank der geringen Einbaugröße und Kompaktheit ist das Energiekettensystem dabei in allen Einbaulagen sicher einsetzbar – also horizontal, vertikal und auch „kopfüber“.