Weiterentwicklung von Werkstoffen, Prüfnormen und -verfahren sorgt für Sicherheit Sichere Leitungen für die Industrie

Die Weiterentwicklung von Versorgungsleitungen an beweglichen Maschinenteilen bleibt eine enorme Anforderung.
Die Weiterentwicklung von Versorgungsleitungen an beweglichen Maschinenteilen bleibt eine enorme Anforderung.

Um Versorgungsleitungen an bewegten Maschinenteilen vor übermäßigen Zug- und Torsionskräften, aber auch vor äußeren Einwirkungen wie beispielsweise Schlägen oder Schweißfunken zu schützen, werden oftmals Energieketten eingesetzt. Dennoch bleiben die Anforderungen an die Leitungen enorm.

Eine Energiekette lässt sich als Nabelschnur einer Maschine bezeichnen. Sie versorgt ein Maschinenteil mit Energie, Daten und Medien und macht zugleich jede seiner Bewegungen mit. Der Grad der Bewegung reicht von simplen Hüben bis hin zu sechsachsigen Roboter-Anwendungen. Damit die innenliegenden Leitungen den Belastungen viele Millionen Mal standhalten und es nicht etwa nach wenigen tausend Zyklen zu Aderbrüchen oder dem berüchtigten Korkenzieher-Effekt kommt, müssen Material und Aufbau der Leitungen optimal aufeinander abgestimmt sein.

Langzeitversuche für verlässliche Prognosen

Die Praxis zeigt, dass selbst hochflexible Leitungen im bewegten Einsatz in Energieketten oft rasch an ihre Belastungsgrenzen stoßen. Lässt sich ihre Lebensdauer vorhersagen? Standard-Normtests, wie sie von VDE, IEC oder UL durchgeführt werden, lassen diesbezüglich kaum eine klare Aussage zu. Um verlässliche Prognosen treffen zu können, bleibt nur der Langzeitversuch in der Energiekette selbst. Einschlägige Normen simulieren den Verschleiß lediglich, wodurch sich dieser nicht eins zu eins auf den Einsatz in Energieketten adaptieren lässt.

Um die Lebensdauer verlässlich voraussagen zu können, betreibt die Firma Igus als Spezialist für Kunststoffe und Leitungen in Bewegung das mit 1750 m2 mit Abstand größte Testlabor (Bild 1) für bewegte Leitungszerstörung in Energieketten, in dem auf 58 verschiedenen Testständen die Produkte im Dauerbetrieb auf ihre Belastbarkeit geprüft werden. Da es auf die genaue Abbildung der realen Arbeitsbedingungen ankommt, sind Testachsen mit unterschiedlichsten Verfahrwegen und Beschleunigungen oder Witterungsbedingungen vorhanden. Für die Erprobung von großen Energieketten, wie sie etwa bei Krananlagen zum Einsatz kommen, ist ein Außentestgelände mit einem Verfahrweg bis 240 m vorhanden. Hier wurden bereits Komponenten mit 4 m/s und einer Zusatzlast von 8 kg/m auf einer Gesamtstrecke von 25.000 km erfolgreich getestet.