Energieeffizient auf langen Wegen

Energie sparen ist nicht nur ein großes Thema, wenn es um den eigenen Haushalt geht, sondern auch eine der wichtigen Fragen im Anlagenbau –  insbesondere dort, wo lange Verfahrwege bewältigt werden müssen. So ist der Energieverbrauch zunehmend eine Entscheidungsgröße für den Kauf oder Betrieb einer Anlage. Dabei können Energieketten einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der benötigten Antriebsenergie und damit zur Erhöhung der Energieeffizienz beitragen. Herkömmliche Energieketten werden im Allgemeinen gleitend betrieben. Doch auf langen Verfahrwegen und bei hoher Dynamik entspricht die Rollen-e-kette dem heutigen Stand der Technik, denn die Energiekette muss rollend weniger Kraft aufwenden, da der Rollreibwert geringer als der Gleitreibwert ist. Das macht diese Energieführung auf langen Wegen besonders energieeffizient: Im Vergleich zu gleitenden e-ketten reduziert sich die Antriebsleistung zum Bewegen der Energiekette um 57 Prozent. Neben der Rollen-e-kette auf Basis des E2/000 Energieführungs-Systems von igus, bietet der motion-plastics-Spe­zialist eine Heavy-Duty-Ausführung für extreme Anforderungen sowie das P4-System für sehr lange Verfahrwege an. Mithilfe unterschiedlicher Rollentypen und Innenaufteilungen lassen sich die Rollen-e-ketten von igus auf die jeweilige Anwendung anpassen. Allen gemeinsam sind wartungsarme, auf Reibung und Verschleiß optimierte Kunststoff-Rollen, die dafür sorgen, dass die Energieführungen nicht gleiten, sondern rollen.

Ruhiger Lauf dank Rollprinzip

Bei der P4 von igus laufen die Rollen des Obertrums versetzt zu denen des Untertrums, was für einen ruhigen Lauf auf dem gesamten Verfahrweg sorgt. Foto: igus GmbH

Mit der Rollen-e-kette P4 hat igus die Konstruktion des Rollprinzips noch einmal verfeinert: Die Rollen des Obertrums laufen versetzt durch jene des Untertrums und nicht übereinander wie bei den bisherigen Rollenketten. Erreicht wird dies, indem nicht eine, sondern zwei Rollen in einem Kettenglied verbaut sind. So gleitet das Rollenpaar des Obertrums an dem des Untertrums vorbei. Dadurch laufen die Rollen über den gesamten Verfahrweg ruhig auf einer durchgehenden Lauffläche. Der versetzte Lauf wird durch kammartige Autoglide-Stege unterstützt. Zudem halten Führungsrinnen – je nach Serie – aus korrosionsfestem Edelstahl oder Aluminium die Rollen-e-kette sicher in der Bahn. Da die Kunststoff-Rollen fest in den Kettengliedern verankert sind, können sie nicht verloren gehen. Sie besitzen ein Edelstahl-Kugellager und sind aus einem tribologisch optimierten Kunststoff gefertigt und daher besonders langlebig. Um auch im Kontakt mit der Führungsrinne eine lange Lebensdauer der Energiekette zu gewährleisten, sind an den Kettengliedern seitliche Verschleißzulagen integriert.

„Leiterseile aus speziellem CCA-Material senken das Gewicht. Dadurch wird Antriebsenergie eingespart und der Energieverbrauch gesenkt.“ Rainer Rössel,Leiter Geschäftsbereich chainflex-Leitungen bei igus

40 Prozent weniger Gewicht

In den Außenanlagen werden lange Verfahrwege getestet, wie sie beispielsweise bei Krananwendungen zu finden sind. Foto: igus GmbH

Gleichzeitig lohnt auch ein Blick auf die verwendeten Leitungen, um Antriebsenergie einzusparen. Um den gestiegenen Ansprüchen nach geringerem Energieverbrauch gerecht zu werden hat igus die neue Motorleitungsgeneration CF430.D und CF440 für den Einsatz in Energieketten entwickelt. Denn diese geschirmt und ungeschirmt erhältlichen Einzeladern bietet eine Gewichtsreduzierung von bis zu 40 Prozent gegenüber der Vorgängergeneration und über 50 Prozent gegenüber den am Markt üblicherweise genutzten Gummileitungen für Festoon oder Kettenanwendungen in langen Verfahrwegen. Je nach Verfahrweg, Leitungs- und Querschnittsbedarf ist damit eine Gewichtreduzierung von mehreren Tonnen möglich.

„Möglich wird diese Gewichtsreduktion durch die Verwendung eines Leiterseiles aus speziellem CCA-Material“, erklärt Rainer Rössel, Leiter des Geschäftsbereiches chainflex-Leitungen bei igus. „Dabei wird der Leitungskern aus leichtem Aluminium mit Kupfer beschichtet, sodass das sogenannte kupferkaschierte Aluminium entsteht.“ Die Kombination beider Metalle bietet eine Vielzahl von Vorteilen. Gegenüber Vollkupferkabeln profitieren CCA-Kabel einerseits von der geringeren Dichte und damit vom geringeren Gewicht des Aluminiums. Andererseits bieten sie gegenüber einem reinen Aluminiumleiter den großen Vorteil, dass die Querkontaktierung durch die Kupferbeschichtung sichergestellt ist, wodurch gegenüber reinem Aluminiumleiter keine Vorbehandlung des Leiters vor dem Vercrimpen mehr notwendig ist. Zudem fördert die Kupferschicht zusätzlich massiv die Haltbarkeit des gesamten Leiterseils bei einem optimierten Litzen und Verseilaufbau für die Dauerbiegungen in der Energiekette. igus hat für seine CCA-Leichtgewichte das Verseilverfahren und den Isolationsmantelwerkstoff für den Einsatz in Energieketten weiter verbessert.

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