Welche Energieketten gibt es? Anordnungsformen und Tipps
Jaki Hang | 16. Juli 2021
Die Anordnungsformen bzw. Installationsvarianten einer Energiekette sind: Die freitragende, die gleitende, die hängende, die stehende und die sich im Kreis bewegende Anordnung.
In diesem Beitrag stellen wir Ihnen hauptsächlich die freitragende, gleitende und hängende Anordnung vor. Sie werden einen Überblick über die unterschiedlichen Anordnungsformen der Energiekette erhalten und was Sie bei der Auslegung beachten sollten, um die Langlebigkeit und eine optimale Wirtschaftlichkeit erreichen zu können.
Freitragende Energieketten
Freitragende Energieketten bieten die höchste Lebensdauer und können mit den Maximalwerten für Geschwindigkeit und Beschleunigung betrieben werden. Fast 95 % aller Anwendungen lassen sich mit freitragenden Energieketten abdecken – bis zu einem Verfahrweg von rund 10 Metern.
Man spricht von einer freitragenden Energiekette, wenn das Obertrum, also der oben geführte Teil der Energiekette, über den gesamten Verfahrweg das Untertrum nicht berührt.
Die freitragende Länge FLG ist die Distanz zwischen Mitnehmer und Beginn des Radiusbogens der Energiekette, bei der das Obertrum der Energieführung keinen nennenswerten Durchhang aufweist. Die maximale freitragende Länge unterscheidet sich abhängig vom Kettentyp (Serie) und vom Füllgewicht.
Die freitragende Länge unterscheidet sich in 3 Stadien:
- Freitragende Länge – Gerade FLG: Die Energiekette hat eine Vorspannung oder ist gerade.
- Freitragende Länge – mit Bogen FLB: Die Energiekette hat einen Durchhang von mehr als einer halben e-ketten Höhe.
- Kritischer Durchhang: Der Durchhang ist höher als den zulässigen Wert bei FLB. Ein Einbau mit kritischem Durchhang muss vermieden werden.
Besondere Merkmale:
Freitragende Energiekette bzw. Schleppkette ist nur bei einem kurzen Verfahrweg möglich und ist mit Vorspannung vorgesehen.
Zubehör:
Anschlusselemente
Anschlusselemente sind an den Endpunkten der Energiekette angebrachte Bauteile. Wir empfehlen pendelnde Anschlusselemente als Standard für freitragende Energieketten.
10 Tipps für eine langlebige Energieführung in freitragenden Anwendungen
Gleitende Energieketten
Man spricht von einer gleitenden Energiekette, wenn das Obertrum der Energiekette während des Verfahrweges auf sein Untertrum ablegt. Gleitende Energieketten kommen üblich bei langen Verfahrwegen zum Einsatz.
Technische Details:
| Geschwindigkeit [Vmax]: | 10 m/s |
| Beschleunigung [amax]: | anwendungsabhängig, kann bis 50 m/s2 + |
| Verfahrweg max: | bis zu 1.000 m |
| Füllgewicht max: | anwendungsabhängig, kann 70 kg/m + |
Einbauart:
Einseitig gleitende Anordnung
Die Einspeisung bzw. der Festpunkt liegt bei dieser Anordnung in der Mitte des Verfahrweges. Mit der mittigen Einspeisung erreichen Sie die minimale Länge von Energieketten und den maximalen Verfahrweg von Leitungen.
Gegenläufig gleitende Anordnung
Lösung mit zwei gegenläufig angeordneten Energieketten. Der komplette Verfahrweg wird so ausgeführt. Einsatz bei beengten Platzverhältnissen und hohen Lasten.
Wenn der feste Anschluss und die Einspeisung der Leitungen in der Mitte vorgenommen werden kann, errechnet sich die e-ketten® Länge wie folgt: LK = S/2 + K
Besondere Merkmale:
Im Vergleich zu der freitragende Anordnung sind hier die maximale Geschwindigkeit und Beschleunigung eingeschränkt. Für eine optimale Kraftübertragung wird bei einer gleitenden Anordnung der Mitnehmer der Energiekette heruntergesetzt und die ersten Kettenglieder gedreht. In der Regel erfolgt der Anschluss des Mitnehmers im Winkel 3 – 5°. Gleitende Energieketten laufen meistens in einer Führungsrinne, damit das Obertrum ohne Versatz auf dem Untertrum liegt.
Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungen:
Im Dauerbetrieb sind Verfahrgeschwindigkeiten bis zu 6 m/s möglich und im Einsatz. In Sonderfällen sind auch höhere Geschwindigkeiten möglich. In Crashtestanlagen zum Beispiel erreichen Energieketten aus dem System E4 Geschwindigkeiten von 22 m/s und Beschleunigungen von 784 m/s2. Allerdings werden hier nur wenige tausend Zyklen pro Jahr gefordert. Die Beschleunigung spielt bei der Berechnung der benötigten Lebensdauer eine entscheidende Rolle.
Zubehör:
Anschlusselemente
Ein pendelndes Anschlusselement gilt als Vorgabe für gleitende Anwendungen, da es bei jeder gleitenden Anwendung notwendig ist den Mitnehmer herunter zu setzen und das Anschlusselement anzuwinkeln. So wird ein „Aufsteigen“ des Obertrums verhindert.
Führungsrinnen
Dank Führungsrinnen können Energieketten bei langen Verfahrwegen ruhig und reibungsarm weiterlaufen. Man sollte dabei beachten, dass Die Höhe der Führungsrinne mindestens der doppelten Energieketten Höhe entsprechen muss. Die Seiten müssen oben mit einer Einführschräge versehen sein. Auf der Seite der Rinne, wo das Obertrum nicht auf dem Untertrum gleiten kann, müssen Gleitschienen installiert werden.
13 Tipps für eine langlebige Energieführung in gleitenden Anwendungen
Hängende Energieketten
Bei hängenden Energieketten werden Energieketten in Bewegungsrichtung befestigt bzw. aufgehängt. Hängende Energieketten kommen beispielsweise im Bereich der Materialflusstechnik oder bei Bau- und Kranaufzügen zum Einsatz.
Technische Details:
| Hubhöhe max.: | 100 m |
| Geschwindigkeit [Vmax]: | 20 m/s (Abhängig von Hubhöhe und Stabilität) |
| Beschleunigung [Vmax]: | 50 m/s2 (Abhängig von Hubhöhe und Stabilität) |
Einbauarten:
Ohne Querbeschleunigung:
Abbildung A: Rein vertikale Bewegungen ohne Querbeschleunigung kommen meistens ohne Führung aus.
Mit Querbeschleunigung
Abbildung B: Querbeschleunigungen können in 2 Richtungen auftreten. Eine Führung ist erforderlich.
Mit Querbeschleunigung
Abbildung C: Querbeschleunigungen können in 2 Richtungen auftreten. Eine Führung ist erforderlich.
Besondere Merkmale:
Bewegung ohne Querbeschleunigung
Wenn die Anwendung eine rein vertikale Bewegung ohne Querbeschleunigung vorsieht, kann die Energiekette ohne seitliche Unterstützung montiert werden.
Bewegung mit Querbeschleunigung
Wenn zusätzlich Querbeschleunigungen auftreten, muss in den meisten Fällen eine seitliche Führung der Energiekette vorgenommen werden. Die Führung muss nicht immer durchgehend sein. Sie muss jedoch mindestens den Bereich abdecken, in dem die Energiekette auspendeln könnte.
Die Querbeschleunigung wirkt dann quer zur Energiekette, wo sie stabiler ist. Im Falle einer Führung sollte eine Energiekette mit Vorspannung gewählt werden. Dies stellt sicher, dass die Energiekette in die Führungsrinne gepresst wird.
Nach Möglichkeit sollte die Energiekette wie in Abbildung B gezeigt montiert werden.
Für hängende Anordnung empfehlen wir die Systeme guidelok Vertikal, E4.1 und E2/000. Für die Anbindung empfehlen wir starre Anschlusselemente als Standard zu verwenden. Die Medienträger (Leitungen) müssen beidseitig zugentlastet werden und dürfen die e-kette® nicht berühren. Sie müssen also ihr Eigengewicht tragen.
9 Tipps für eine langlebige Energieführung in hängenden Anwendungen
Lebensdauer:
Da wir jährlich 10 Milliarden Energieketten-Zyklen in unserem e-ketten und chainflex Testlabor auf 2.147 m2 durchführen, können wir eine verlässliche Aussage zur erwarteten Lebensdauer unserer Energieketten getroffen werden. Die Lebensdauer unserer Energieketten lässt sich schnell und einfach mit dem Lebensdauerrechner berechnen.
