Geschwindigkeit und Beschleunigung einer Energieführungskette bestimmen

Geschwindigkeit und Beschleunigung einer Energieführungskette bestimmen Sie aus der Bewegung Ihrer Maschine: wie weit sich das bewegte Teil verfährt und in welcher Zeit. Diese beiden Werte vergleichen Sie mit den Grenzwerten des Typs, und zwar für die Anordnung, die Sie verwenden. Eine Energieführungskette, die freitragend 10 m/s verträgt, schafft gleitend oft nur ein Viertel davon. Wer nur auf Innenmaße und Verfahrweg achtet und die Geschwindigkeit vergisst, wählt eine Kette, die auf dem Papier passt und in der Praxis schnell verschleißt.

Welche Geschwindigkeit und Beschleunigung meinen wir bei einer Energieführungskette?

Die Grenzwerte in den Herstellerdaten beziehen sich auf den Mitnehmer, das Ende, das sich mit der Maschine bewegt. Die Geschwindigkeit des Mitnehmers ist also die Geschwindigkeit Ihrer Maschine. Der Bogen der Kette rollt mit der halben Geschwindigkeit mit, damit müssen Sie aber nicht selbst rechnen.

• Geschwindigkeit (m/s): die höchste Geschwindigkeit, die die Maschine während der Bewegung erreicht.
• Beschleunigung (m/s²): wie schnell die Maschine auf Geschwindigkeit kommt und wieder abbremst. Zum Vergleich: 1 g entspricht etwa 9,81 m/s².

Je Typ gibt es in den Daten zwei Sätze von Grenzwerten: einen für freitragend und einen für gleitend. Welche Anordnung Sie haben, hängt vor allem vom Verfahrweg ab. Lesen Sie dazu zuerst freitragend oder gleitend, denn die Wahl bestimmt, welche Grenzwerte gelten.

Wie hoch ist die maximale Geschwindigkeit einer Energieführungskette?

Das unterscheidet sich stark je nach Serie und Anordnung. Einige Beispiele aus unserem Sortiment:

Drei Dinge fallen auf. Die QUANTUM ist für sehr hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen gebaut, zum Beispiel bei Linearmotoren, aber nur freitragend. Die TKHP ist dagegen für lange gleitende Verfahrwege bei hoher Geschwindigkeit gebaut, etwa bei Kranen. Und Stahlketten wie die S/SX sind stark und hitzebeständig, aber nicht für schnelle Bewegungen gedacht.

Die Werte sind Maximalwerte. Bei einem schweren Leitungspaket oder nahe am Grenzwert des Verfahrwegs rechnen Sie besser mit Reserve oder wählen einen schwereren Typ.

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Wie berechnen Sie die Geschwindigkeit und Beschleunigung Ihrer Maschine?

Die Geschwindigkeit steht oft in der Spezifikation der Maschine oder des Antriebs. Haben Sie nur den Hub und die Zeit pro Bewegung, berechnen Sie sie selbst. Für eine Bewegung, die bis zur Hälfte beschleunigt und danach abbremst (ohne Abschnitt mit konstanter Geschwindigkeit), gelten zwei einfache Formeln:

• Maximale Geschwindigkeit = 2 × Hub ÷ Zeit
• Beschleunigung = 4 × Hub ÷ Zeit²

Fährt die Maschine einen Teil des Hubs mit konstanter Geschwindigkeit, ist die Spitzengeschwindigkeit niedriger als dieses Ergebnis und die Beschleunigung höher. Kennen Sie Geschwindigkeit und Beschleunigung des Antriebs, verwenden Sie diese Werte: Sie sind genauer als eine Schätzung aus der Zykluszeit.

Hinweis: Der Verfahrweg der Energieführungskette ist der Hub der Maschine. Die Länge der Kette selbst ist etwas anderes. Diese berechnen Sie mit die Länge Ihrer Energieführungskette berechnen.

Rechenbeispiel 1: ein schnelles Portal über 1,5 Meter

Ein Portal bewegt ein Teil über 1,5 m in 0,6 s, ohne Abschnitt mit konstanter Geschwindigkeit.

• Maximale Geschwindigkeit: 2 × 1,5 ÷ 0,6 = 5 m/s
• Beschleunigung: 4 × 1,5 ÷ 0,6² = 4 × 1,5 ÷ 0,36 = 16,7 m/s²

Bei 1,5 m Hub ist die Anordnung freitragend. Eine UNIFLEX Advanced UA1455 darf freitragend 10 m/s und 50 m/s² und reicht freitragend bis 4,8 m Verfahrweg. Das passt mit viel Reserve. Eine Stahlkette S/SX0650 darf freitragend 2 m/s und 3 m/s². Sie scheidet hier also aus, so stark sie sonst auch ist.

Wird dieselbe Bewegung doppelt so schnell, in 0,3 s, verdoppelt sich die Geschwindigkeit auf 10 m/s und die Beschleunigung wird viermal so groß: 66,7 m/s². Die UA1455 liegt dann an ihrer Geschwindigkeitsgrenze und über ihrer Beschleunigungsgrenze. Dann landen Sie bei einer Serie wie der QUANTUM.

Rechenbeispiel 2: eine Laufkatze über 40 Meter

Eine Laufkatze fährt 40 m mit einer Spitzengeschwindigkeit von 4 m/s. Dieser Verfahrweg ist zu lang, um freitragend zu sein, daher gleitet die Kette in einem Kanal.

• Eine UA1455 reicht gleitend bis 120 m, darf gleitend aber nur 2,5 m/s. Sie scheidet aus.
• Eine M0950 reicht gleitend bis 260 m und darf gleitend 8 m/s und 20 m/s². Sie passt, mit Reserve.
• Bei längeren Verfahrwegen oder höheren Geschwindigkeiten ist die TKHP90-R eine Option: gleitend bis 1500 m, 10 m/s und 50 m/s².

Dieses Beispiel zeigt, warum Sie bei einer gleitenden Anordnung immer die Spalte für gleitend lesen müssen. Wer die freitragenden 10 m/s der UA1455 sieht und nicht weiterschaut, wählt eine Kette, die bei dieser Laufkatze zu schnell verschleißt. Mehr zu langen Verfahrwegen lesen Sie unter Energieführungskette für einen langen Verfahrweg.

Der Energieketten-Konfigurator führt diese Prüfung für Sie durch. Sie geben Verfahrweg, Geschwindigkeit und Beschleunigung ein, und der Konfigurator zeigt je Typ, ob er passt, für freitragend und gleitend. Typen, die zu langsam sind, scheiden mit Angabe des Grundes aus.

Was passiert, wenn Ihre Energieführungskette zu schnell fährt?

Eine Kette, die über ihren Grenzwerten läuft, fällt nicht sofort aus. Sie verschleißt schneller und verhält sich anders. Das sehen wir in der Praxis:

• Mehr Geräusche und Vibrationen: Die Kettenglieder schlagen beim Abrollen härter auf. Lesen Sie, wie das bei einer leisen Energieführungskette funktioniert.
• Schlagen: Eine freitragende Kette, die hart abbremst, schwingt nach und fällt auf sich selbst.
• Verschleiß der Gleitflächen: Bei einer gleitenden Kette verschleißen Gleitschuhe und Kanal schneller.
• Aus dem Kanal laufen: Bei hoher Beschleunigung kann eine gleitende Kette hochspringen und neben den Kanal geraten.
• Leitungen, die zu wandern beginnen: Bei jedem Start und Stopp ziehen die Leitungen an ihrer Zugentlastung. Sind sie nicht richtig befestigt, beginnen sie sich in der Kette zu bewegen und brechen früher.

Erkennen Sie eines dieser Signale an einer bestehenden Maschine, und wurde die Maschine kürzlich schneller eingestellt? Dann ist das ein guter erster Verdächtiger.

Wirken sich Geschwindigkeit und Beschleunigung auch auf die Leitungen aus?

Ja. Die Leitungen bewegen sich mit der Kette mit und müssen dieselben Starts und Stopps verkraften. Bei hohen Beschleunigungen und vielen Bewegungen pro Tag brauchen Sie Leitungen, die für Bewegung in einer Energieführungskette gebaut sind, mit einer Klasse, die zu Ihrem Verfahrweg und der Anzahl der Bewegungszyklen passt. Mit dem Kabelfinder suchen Sie eine flexible Leitung nach Art, Adern, Verfahrweg und Zyklen. Welche Eigenschaften zählen, lesen Sie unter welche Leitungen in einer Energieführungskette.

Befestigen Sie die Leitungen an beiden Enden sicher und halten Sie den Füllgrad unter 85 %. So können sie bei einem harten Start nicht aneinander und gegen die Kettenglieder schlagen.

Was geben Sie bei der Anfrage einer Energieführungskette an?

Mit diesen Angaben können wir Geschwindigkeit und Beschleunigung gleich berücksichtigen:

1. (01)Den Verfahrweg (Hub) der Maschine
2. (02)Die Anordnung: horizontal, vertikal, freitragend oder gleitend, falls bereits bekannt
3. (03)Die maximale Geschwindigkeit in m/s
4. (04)Die Beschleunigung in m/s² oder den Hub und die Zeit pro Bewegung
5. (05)Die Leitungen und Schläuche, die mitgeführt werden sollen, mit Durchmesser und Gewicht, falls vorhanden

Kennen Sie Geschwindigkeit oder Beschleunigung nicht genau, geben Sie die Zykluszeit an. Wisman prüft die Auswahl kostenlos. Sie können auch direkt ein Angebot für eine Energieführungskette anfordern.

Häufig gestellte Fragen

Wie schnell darf sich eine Energieführungskette bewegen?

Das unterscheidet sich je nach Typ und Anordnung. In unserem Sortiment reichen die Grenzwerte freitragend von 2 m/s bei Stahlketten bis 40 m/s bei der QUANTUM Q040. Gleitend liegen sie meist zwischen 0,8 und 10 m/s. Den Wert für Ihren Typ finden Sie auf der Serienseite und im Konfigurator.

Warum ist die zulässige Geschwindigkeit gleitend niedriger als freitragend?

Bei einer gleitenden Kette liegt das Obertrum auf dem Untertrum und gleitet darüber. Diese Reibung und der Verschleiß der Gleitflächen nehmen mit der Geschwindigkeit zu. Deshalb liegen die Grenzwerte gleitend bei den meisten Typen niedriger. Serien wie die TKHP und die M-Serie sind dafür gebaut, auch gleitend schnell zu fahren.

Wie berechne ich die Beschleunigung, wenn ich nur die Zykluszeit kenne?

Für eine Bewegung, die bis zur Hälfte beschleunigt und danach abbremst, beträgt die Beschleunigung 4 × Hub ÷ Zeit². Bei 1,5 m in 0,6 s sind das 16,7 m/s². Hat die Bewegung einen Abschnitt mit konstanter Geschwindigkeit, ist die Beschleunigung höher.

Ist eine Stahl-Energieführungskette für hohe Geschwindigkeiten geeignet?

Meistens nicht. Stahlketten sind für schwere Pakete, Hitze und raue Umgebung gebaut. In unseren Daten liegen ihre Grenzwerte freitragend bei etwa 2 bis 5 m/s. Für schnelle Bewegungen wählen Sie eine Kunststoffserie.

Was ist, wenn meine Maschine schneller eingestellt wird?

Prüfen Sie dann erneut, ob die Kette innerhalb ihrer Grenzwerte bleibt, für Geschwindigkeit und Beschleunigung. Eine Kette, die zuvor mit viel Reserve passte, kann nach einer schnelleren Einstellung an oder über ihrem Grenzwert liegen. Senden Sie uns die neuen Werte, dann rechnen wir es nach.

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