Bei Energieführungen sollte die Anwendung des Kunden den Werkstoff bestimmen. Denn nur so bekommt der Kunde ein System, das die Anforderungen des jeweiligen Einsatzbereiches auch erfüllt.

Sehr häufig werden Energieführungsketten als sogenannte Hybridketten ausgeführt. Hierbei bestehen die Kettenbänder aus Stahl oder Kunststoff, die Leitungen werden jedoch mittels eines Stegsystems aus Aluminium geführt. Diese Kombination von Werkstoffen bietet unter anderem den Vorteil, dass sich die Stege im Innen- und Außenradius öffnen lassen und die eingelegten Leitungen somit einfach zugänglich sind. Aluminiumstege können im 1mm-Raster abgelängt werden und erhöhen damit die Breitenvariabilität der Energieführungsketten.

Zudem ist die Steifigkeit von Aluminiumstegen um ein Vielfaches höher als die von vergleichbaren Kunststoffstegen – so lassen sich große Kettenbreiten ohne den Einbau zusätzlicher Kettenbänder realisieren. Nicht zuletzt bildet Aluminium mit den üblichen Mantelwerkstoffen von Elektroleitungen und Schläuchen eine günstigere Gleitpaarung als glasfaserverstärkter Kunststoff. Der Einsatz von Aluminiumstegen reduziert den Leitungsabrieb und erhöht die Lebensdauer der Leitungen.

Spezialkunststoffe für Sonderanwendungen

Standard-Energieführungsketten aus Kunststoff bewähren sich in einem Temperaturbereich von
-30 °C bis über 100 °C auch in Anwendungen in schwierigen Umgebungsbedingungen. Für einige Sonderapplikationen ergeben sich aber Spezifikationen, die sich nur mit Spezialkunststoffen erfüllen lassen. Dazu gehören Tieftemperatur-Anwendungen zum Beispiel in Hochregallagern, aber auch Anwendungen mit bis zu +180 °C, wie sie in Papiermaschinen erreicht werden und bei denen zudem noch eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit auf die Ketten einwirkt. Brandschutztechnische Anforderungen wiederum erfüllen Energieführungsketten aus Kunststoffen, die Flammschutzkomponenten enthalten. Für den Werkzeugmaschinenbau eignen sich geschlossene Ketten mit Deckeln aus modifiziertem Kunststoff, damit glühende Späne nicht in die Energieführungskette eindringen oder diese schädigen können.

Energieführungsketten mit Gleitschuhen für lange Verfahrwege

Aber auch für Standardanwendungen kann der Einsatz von besonderen Materialien sinnvoll sein. Ein besonderes Beispiel dafür sind Ketten, die für lange Verfahrwege gleitend eingesetzt werden. In diesem Fall gleitet die Kette aufeinander, was unwillkürlich zu einem Verschleiß der Kontaktflächen führt. Um die Lebensdauer dieser Systeme zu erhöhen, setzt das Unternehmen an den Gleitflächen Gleitschuhe aus einem speziell hochabriebfesten Kunststoff ein.

Der Kunststoff enthält Additive, die den Abrieb auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen minimieren, und besitzt zudem einen minimalen Gleitreibungsfaktor und somit geringe Zugkräfte für die Bewegung der Kette. Sind die Gleitschuhe abgerieben, werden sie einfach ausgetauscht. Ohne Verwendung dieser Gleitelemente müssten die Kettenbänder oder gar die gesamte Kette getauscht werden. So ist mit einem Satz Gleitschuhe eine Lebensdauer von bis zu 150.000 Gleitkilometern realisierbar.

Wann ist Stahl sinnvoll?

Kunststoffketten sind aber nicht für alle Anwendungen zweckmäßig. Bei extrem rauen Umgebungsbedingungen, sehr hohen Temperaturen oder hohen mechanischen Belastungen ist der Einsatz von Energieführungsketten mit Kettenbändern aus Stahl sinnvoll. Sie können sehr große freitragende Längen bei hohen Zuladungen durch Leitungen gewährleisten.

Aufgrund des höheren Gewichts lassen sich Stahlketten zwar nur bis rund 2 m/s Verfahrgeschwindigkeit einsetzen, allerdings spielt dieser Aspekt bei den „klassischen“ Anwendungsgebieten Schwermaschinenbau, Stahlwerktechnik, Mining oder Tiefbohrtechnik fast immer eine untergeordnete Rolle. Die Robustheit und Haltbarkeit der Lösung steht im Vordergrund. Auf Wunsch können aber durch Zusatzmaßnahmen auch Verfahrgeschwindigkeiten bis 4 m/s realisieren.

Stahlketten lassen sich im Vergleich zu Kunststoffketten mit gleicher Tragfähigkeit kompakter bauen. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass eine Stahlkette bei gleichen Bauabmessungen und Belastungen eine doppelt so große freitragende Länge aufweist wie eine Kunststoffkette der gleichen Größe. Der Konstruktionswerkstoff Stahl spielt hier alle Festigkeitsvorteile aus. Zusatzlasten bis mehrere hundert Kilogramm pro Meter sind ausführbar, wenn mehrere Kettenbänder nebeneinander angeordnet werden können.

Für jede Anwendung die optimale Energieführungskette

Viele Kunden wählen Stahlketten aufgrund ihrer Robustheit. Auch kompliziertere Bewegungsabläufe wie zum Beispiel die Energieversorgung eines drehenden Kohlebaggers oder Reclaimers sind unter diesen stark schmutzbehafteten Anwendungsfällen praktisch schon zu einem Standard geworden. Auch das Thema Temperatur lässt sich mit Stahl-Energieführungsketten einfacher bewältigen als mit Kunststoffketten.

Bereits im einfachen Standard mit Aluminium-Stegsystemen lassen sich Stahlenergieführungen bei Temperaturen bis 250 °C realisieren. Energieführungsketten, bei denen sowohl Bänder als auch Stege komplett aus Edelstahl gefertigt werden, widerstehen Dauertemperaturen von 600 °C.