Neue Tests mit Kunststoff-Energieketten und Leitungen Energieeffizienz – Sechzig Prozent weniger Verbrauch

Energiekettensysteme transportieren nicht nur Energie, Daten und Medien zu Maschinen und Anlagen. Sie beeinflussen auch deren Energiekosten. Moderne Kunststoff-Energieketten und Chainflex-Leitungen von igus helfen hier Maschinen energie- und kosteneffizient auszulegen sowie zu betreiben.

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Wieviel Zug-Schub-Kraft, also Antriebsleistung ist bei gegebener Geschwindigkeit nötig, um eine Energiekette zu bewegen? Wie leicht aber dabei stabil müssen Energieketten konstruiert sein, damit möglichst wenig Energie verbraucht wird und möglichst kleine Motoren inklusive Antriebssteuerung, Frequenzumrichter und Mechanik ausreichen? Die Beantwortung solcher Fragen helfen bei der Auswahl der richtigen Materialen und können für eine ausgeklügelte Konstruktion sorgen, um den Energieverbrauch drastisch zu reduzieren. Das belegen jetzt aktuelle Tests und Musterrechnungen im Energieketten- und Leitungslabor von igus.

Beispiel lange Verfahrwege und hohe Füllgewichte: Wenn anstelle einer gleitenden Anwendung eine Rollen-Energiekette eingesetzt wird, dann sinkt der Reibverlust. Tests zufolge konnte bei gleichen Eckdaten — Befüllung, Kettenlänge, Geschwindigkeit und Beschleunigung — der Reibfaktor von 0,3 auf unter 0,1 gesenkt werden. Resultat: Durch den Einsatz der Rollen-Energiekette wurde die Antriebsleistung gegenüber der gleitenden Anwendung um 37 Prozent reduziert. Bei 0,20 EUR/kWh und der Annahme, dass die Anlage zwölf Stunden pro Tag in Betrieb ist, kommt da ein guter vierstelliger Betrag zusammen.

Moderner Kunststoff statt Stahl

Solche Rollen-Energieketten für lange Verfahrwege, von igus entwickelt, werden bereits seit über zehn Jahren rund um den Globus eingesetzt. So zum Beispiel auf 550 m in einer Takonit-Mine in Minnesota (USA) oder – der bisher längste Verfahrweg der Welt mit einer Kunststoff-Energiekette – 615 m im tschechischen Braunkohlekraftwerk Tusimice. Dabei lassen sich auch in rauesten Extremumgebungen Metallketten heute durch schlankere und schmierfreie Kunststoff-Energieketten ersetzen.

Jüngst geschehen zum Beispiel in einem Stahlwerk in Isfahan (Iran). Dort beeinträchtigten Staub, Schmierstoffe und Öle die Funktionsfähigkeit der schweren Metallkette, welche die Maschine mit sich ziehen musste. Leitungen wurden durch scharfe Kettenkanten und die permanente Sonneneinstrahlung beschädigt.

Kleiner dimensioniert, kräftiger und leichter

Neben der Reibwertreduzierung am Beispiel Rollen-Energieketten gibt es weitere Faktoren für ein effizientes Energiemanagement. So etwa bei der Dimensionierung und dem Gewicht. Hier konnte in Vergleichstests im igus-Technikum jetzt nachgewiesen werden, dass sich mit kleiner dimensionierten Energieketten — die durch besonders stabiles Design genauso belastbar sind wie größere Ketten — 17 Prozent Antriebsleistung einsparen lassen. Gewählt wurde eine kräftige Energiekette aus dem E4-Programm. Das ist ein umfassendes, modulares Baukastensystem, mit dem sich nahezu alle Anwendungen realisieren lassen, von „auf der Seite liegend“ bis zu Verfahrwegen über 200 m.

Insbesondere die seit letztem Jahr ab Lager lieferbare neue Energieketten-Generation E4.1 bietet dabei eine Fülle von Einsatzmöglichkeiten, da konstruktive Kniffe von bisher zwei Energiekettenvarianten in einer universellen Lösung vereint und mit neuen kombiniert wurden.

Bei genauerer Betrachtung ist es demzufolge mit dem Energieverbrauch im Maschinen- und Anlagenbau, inklusive aller Kosten für Leistungselektronik, im Grunde nicht anders als im Pkw-Markt. Wenn der Autofahrer mit anderen Reifen und anderem Sprit summiert rund 60 Prozent Spritkosten einsparen kann, dann sind das Technik- und Kostenvorteile, die schnell ausprobiert werden müssen.

Halle 17, Stand J14

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