igus GmbH

Die verschleißfesten Rollen-Energieketten aus Hochleistungskunststoff können Verfahrwege von bis zu 1000 Metern realisieren.

Bild: iStock, Sylverarts

Langlebige Gleitschienen mit Zustandsüberwachung Schnell & zuverlässig auf langen Wegen

30.10.2019

Hohe Geschwindigkeiten auf langen Verfahrwegen sind für Energiekettensysteme an Maschinen und Anlagen besondere Herausforderungen. Jetzt gibt es eine neue Gleitschiene aus Hochleistungskunststoffen mit einer 5mal höheren Lebensdauer. Zur Überwachung der abriebfesten Schiene lässt sich zusätzlich eine smarte Sensorik verwenden.

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Damit die Industrie effizienter, wirtschaftlicher und wettbewerbsfähig produzieren kann, steigt die Nachfrage im Maschinenbau an immer schnelleren Anlagen mit Verfahrwegen von 200 Metern und mehr und mit höheren Zusatzlasten. Diese Entwicklung bringt neue Herausforderungen mit sich – nicht nur für die Energiekette und Leitungen – auch für die Gleitschiene in dem Energieführungssystem.

Rollen-Energieketten lösen diese Aufgaben schon lange problemlos, sind aber teurer. Damit die eingesetzte Energiekette in einer Führungsrinne trotz anspruchsvollen Bedingungen verschleißfest auf langen Wegen gleitend verfahren kann, sind Gleitschienen aus einem langlebigen Material gefragt.

Deswegen hat der motion plastics Spezialist igus jetzt speziell für hohe Geschwindigkeiten von über 5 m/s mit seiner jahrelangen Kunststoff-Expertise im Bereich der verschleißfesten Gleitlagertechnik einen neuen hochabriebfesten igus Hochleistungskunststoff entwickelt. Die verschleißfeste Schiene ist so konzipiert, dass sie sich schonend gegenüber der Energiekette verhält. Um den Zustand der Gleitschiene permanent überwachen zu können, hat igus zusätzlich den Sensor EC.T entwickelt.

Sensor gibt Wartungsempfehlung

Der neue Sensor EC.T ist direkt in die neue High-Speed Schiene vergossen. Der Sensor funktioniert drahtlos und ist batteriebetrieben. In regelmäßigen Abständen sendet er ein Signal über seinen Zustand an das Kommunikationsmodul icom. Dieses bereitet die Daten aller igus isense Sensoren auf und bietet die Möglichkeit der Integration in das gewünschte Instandhaltungstool.

Kommt es zu einer Unterbrechung der Leiterschleife im Sensor, kann mittels Realitätsabgleich der Lebensdauer-Algorithmen die Anzahl der Tage bis zur nächsten Wartung über das Instandhaltungstool ausgegeben werden. Zum Einsatz kommen die neuen Gleitschienen mit dem Sensor zum Beispiel an Portalrobotern in der Automobilproduktion, an Gantries im Werkzeugmaschinenbau oder auch an der 7. Achse von Industrierobotern.

Verfahrwege von über 1000 Metern

Verfahrwege bis 1000 Metern und mehr realisiert igus mit seinen Rollen-Energieketten. So können beispielsweise Anwender auch bei der neusten Rollenketten-Generation P4.1 auf eine langlebige und intelligente Lösung zurückgreifen. Denn für die eingesetzten Gleitlager, die für die schmierfreie Lagerung der einzelnen Kettenglieder sorgen, ist optional ein Sensor erhältlich. Dieser informiert über den Zustand des Gleitelementes.

Weitere Sensoren, die zum Beispiel Auskunft über den Zustand der Daten- und Energieleitungen, den Abrieb der Energiekette oder auch Zug- und Schubkräfte messen, sind zusätzlich für alle Energieketten erhältlich. In Kombination mit den hauseigenen garantierten und getesteten chainflex Ethernet-, Profinet-, Servo-, Hybrid- und LWL-Leitungen bietet igus modernste Maschinenkomponenten, die für alle Industrie 4.0 Anforderungen gerüstet sind.

5mal längere Lebensdauer

Die Gleitschiene aus dem neuen Hochleistungspolymer konnte sich bereits im hauseigenen 3.800 Quadratmeter großen igus Testlabor mit einer 5mal höheren Lebensdauer im Gegensatz zum bisher eingesetzten Profil bewähren. Auf dem Außengelände am igus Standort im Kölner Süden werden Energieketten und Leitungen mit einer Verfahrgeschwindigkeit von bis zu 8 m/s auf einer Strecke von derzeit 200 Metern getestet, was einem 400 Meter langen Verfahrweg entspricht. Durch zusätzliche Aggregate können künftig auch Verfahrwege bis 1000 Meter simuliert werden.

Die vollautomatische Anlage berücksichtigt verschiedenste Einsatzbereiche in Hinblick auf Beschleunigung und Geschwindigkeit. Neben der mechanischen Belastung durch die Bewegung des Transferfahrzeuges wirken Umwelteinflüsse ungehindert auf die getesteten Energieketten und Leitungen ein. An insgesamt 180 Teststationen werden über 10 Milliarden Testzyklen pro Jahr mit e-ketten und chainflex Leitungen durchgeführt. 4.100 Energiekettensystemtests werden jährlich auf 180 Anlagen wie der Klimakammer oder an Robotern absolviert.

Belastbar und leise

Energiekettensysteme von igus können problemlos mit einem Füllgewicht von 50 kg/m bewegt werden. Als Führung von hochflexiblen chainflex Leitungen und Schläuche lassen sie sich bei langen Verfahrwegen durch Führungsrinnen und Einhausungen laufruhig und reibungsarm führen. Darunter auch Rollenenergieketten der Serie P4, die auf der Außenanlage getestet werden.

In über 1.000 Kran- und Portalanwendungen weltweit, bei Verfahrwegen bis 800 Metern, hohen Geschwindigkeiten von über 5 m/s und mehreren Millionen Zyklen mit geringen Vibrationen und Verfahrgeräuschen hat sich die Serie bereits bewährt. Im Kettenglied integrierte Rollen reduzieren die Reibung auf ein Minimum und erhöhen so die Lebensdauer.

Durch Versatz zwischen Obertrum und Untertrum werden die Kunststoff-Rollen nicht überrollt, sondern rollen aneinander vorbei, um einen besonders ruhigen Lauf zu ermöglichen. Daraus resultierend sinkt der Reibwert und die Antriebsleistung reduziert sich um 57 Prozent.

Gleichzeitig nutzt igus sein Kunststoff Know-How, um die Lebensdauer der e-ketten weiter zu erhöhen. So sind unter anderem in der P41.56 für lange Wege schmier- und wartungsfreie Tribo-Polymere in der Lagerstelle für die Schwenkbewegung integriert. Eine Basis dieser Neuentwicklung waren auch hier die zahlreichen realen Versuche im igus Testlabor.

Bildergalerie

  • Zur Überwachung der neuen Gleitschiene aus einem abriebfesten Hochleistungspolymer setzt igus auf den smart plastics Sensor EC.T. Dieser sendet regelmäßig Zustandsinformationen.

    Bild: igus

  • Auf der 200 Meter langen igus Außentestanlage in Köln werden e-ketten und Leitungen für lange Verfahrwege unter realen Bedingungen getestet.

    Bild: igus

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