Kabel und Leitungen Was beim Zusammenspiel von Energieführungs-Komponenten wichtig ist

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Dünner-leichter-schneller-weiter – das sind heute die wichtigsten Anforderungen an Energieführungsketten-Systeme bewegter Maschinenteile. Viele Anwender nehmen dabei an, dass hierfür geeignete Leitungen aus hochelastischen Materialien bestehen und besonderes „weich“ sein müssen. Das Gegenteil ist aber der Fall.

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Wichtig ist, das System Energieführung als Ganzes zu betrachten und die einzelnen Komponenten genau aufeinander abzustimmen. Dabei sind ausführliche Tests in der Entwicklung hochdynamischer Leitungen unverzichtbar.
Wichtig ist, das System Energieführung als Ganzes zu betrachten und die einzelnen Komponenten genau aufeinander abzustimmen. Dabei sind ausführliche Tests in der Entwicklung hochdynamischer Leitungen unverzichtbar.
(Bilder: Lapp Gruppe)

Kabel und Leitungen, die für den Einsatz in Energieführungsketten vorgesehen sind, unterliegen enormen Belastungen. „Gerade bei hochdynamischen Anwendungen ist Einiges zu beachten, um der Forderung nach erhöhter Lebensdauer bei geringerem Platzbedarf, reduziertem Gewicht und verringertem Mindestbiegeradius Rechnung zu tragen“, erklärt Lucas Kehl, Produktmanager bei U.I. Lapp.

Zudem müssen, um die Effizienz in der Produktion zu steigern, immer größere und umfangreichere Bearbeitungsvorgänge in immer kürzerer Zeit realisiert werden. Um dies zu erreichen, sind die heutigen Anforderungen an die Bewegungsabläufe bewegter Maschinenteile durch Größen wie Verfahrgeschwindigkeiten ≥5 m/s, Beschleunigungen ≥50 m/s2, und zunehmende Verfahrweglängen gekennzeichnet.

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Wichtig sind Präzision und Dynamik

Komplexe Prozesse zu automatisieren, stellt daher sehr hohe Anforderungen bezüglich der Auswahl geeigneter Komponenten. „Hier ist die Lapp Gruppe als Systemlieferant für Verbindungstechnik bei der Entwicklung von Energieführungssystemen gefragt. Präzision und vor allem Dynamik lauten hier die Schlagworte. Denn die Qualität dieser Systeme kann nur so gut sein, wie die verwendeten Komponenten - sprich Kabel und Leitungen selbst“, stellt Lucas Kehl fest.

Eigensteife Materialien minimieren unerwünschte Schwingungen

Weil eine hohe „Flexibilität“ der Verbindungskomponenten gefordert ist, nehmen viele Anwender an, dass hierfür geeignete Leitungen aus hochelastischen Materialien bestehen und besonderes „weich“ sein müssen. Doch: „Hochelastische Materialien würden sich bei der Beschleunigung dehnen und als träge elastische Masse bei der Bremsung stauchen. Unerwünschte Eigenschwingungseffekte und ein damit verbundener erhöhter Stress auf das gesamte System wären die Folgen“, macht der Produktmanager deutlich.

Genau hierfür ist eine gewisse Eigensteifigkeit der Leitung unabdingbar. Diese muss durch geeignete Isolationsmaterialien sichergestellt werden, um die Eigenschwingung der Leitung zu minimieren.

Isolierwerkstoff Polypropylen sorgt für leichtere Leitungen

Bewährt hat sich hierbei besonders der Isolierwerkstoff Polypropylen, der bei hoher Festigkeit und geringer Dichte sehr gute elektrische Isolationseigenschaften aufweist. Lucas Kehl: „Dies erlaubt es, insgesamt weniger Material zu verwenden, wodurch die Leitung schlanker, leichter und flexibler wird.“

Das geringere Gewicht hat zudem den positiven Effekt, dass auch kleinere und damit leichtere Energieketten verwendbar sind. Mit kleineren Ketten und verringertem Mindestbiegeradius lassen sich die Energieführungssysteme zudem kompakter ausführen.

Für die ständig wiederkehrenden Beschleunigungs- und Bremsvorgänge der Maschine verbrauchen die geringeren bewegten Massen außerdem weniger Energie. „Auch Platzersparnis und Energieeffizienz tragen über die Lebenszeit einer Maschine hinweg zu einer erhöhten Gesamteffizienz bei“, fügt der Experte an.

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