Industrielle Automation 5/2016

TITEL I KOMPONENTEN UND SOFTWARE
02 In dem 2 750 m 2 großen Testlabor wird
mit über 2 Milliarden Testzyklen die Lebensdauer
der Produkte getestet
03 In der Kältekammer können Temperaturverläufe
von - 40 bis + 60 °C simuliert werden
lässt. Um die Lebensdauer verlässlich voraussagen
zu können, betreibt die Firma
Igus als Spezialist für Kunststoffe und Leitungen
in Bewegung das mit 2 750 m 2
mit Abstand größte Testlabor 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 Energiekettensystemen,
wie sie etwa bei Krananlagen
zum Einsatz kommen, ist ein
Außentestgelände mit einem Verfahrweg
von bis zu 240 m Verfahrweg vorhanden.
Hier wurden bereits Komponenten mit
4 m/s und einer Zusatzlast von 8 kg/m auf
eine Gesamtleistung von 25 000 km erfolgreich
getestet.
Notwendige Kälteflexibilität
unter Beweis stellen
Ebenso werden Temperaturverläufe von
- 40 bis + 60 °C untersucht. Dem eigens hierfür
umgebauten Seecontainer, in dem diese
Verläufe realisiert werden können, kommt
eine zentrale Bedeutung zu. Anders als bei
der sonst üblichen Kältewickelprüfung, bei
der Testleitungen auf einen Dorn aufgewickelt
und einmalig auf Prüftemperatur
heruntergekühlt werden, stehen hier Leitungen
und Ketten bei entsprechenden
Testtemperaturen unter realistischen Bewegungsbedingungen
auf dem Prüfstand.
Diese müssen den Millionen von Hüben
und eben der im echten Einsatz zu erwar­
tenden Biegebeanspruchung standhalten.
Eine Prüfung gilt dann als bestanden und
somit die notwendige Kälteflexibilität als
erwiesen, wenn keine Mantelbrüche festgestellt
werden können.
Nicht immer dreht es sich bei den Tests
um Extremtemperaturen. Bei Kundenanfragen
geht es zumeist um Leitungen, die
noch bei - 5 °C sicher funktionieren. Igus
bietet deshalb seit über vier Jahren eine
ölbeständige PVC-Mischung, die über eine
hohe Abriebfestigkeit bei einer großen
Temperaturbandbreite verfügt. Dies ist
ein Novum auf dem Markt, denn übliche
PVC-Mischungen für kettentaugliche Leitungen
erfüllen diese Anforderungen bis
heute nicht. Ein weiterer Vorteil: Bei eher
gemäßigten Temperaturen ist es nicht
zwangsläufig notwendig, auf teurere Mantelwerkstoffe
wie PUR oder TPR zurückzugreifen.
Einseitige Streckungen und
Stauchungen vermeiden
Die Erkenntnisse, die bei der laufenden
Analyse aller Tests gewonnen werden,
fließen bei Igus seit über 25 Jahren in die
Entwicklung des eigenen, stetig wachsenden
Sortiments von Leitungen ein. Dies
führte neben neuartigen Materialien zur
Einführung der Bündelverseilung, wie sie
bei Stahlseilen üblich ist. In einem aufwändigen
Verfahren werden bei der Bündelverseilung
Adern in Einzelbündel mit drei,
vier oder fünf Adern verseilt, die dann wiederum
zu einer Gesamtverseilung der Bündel
miteinander verseilt werden. Bei großen
Verseilaufbauten geschieht dies um ein
Zug entlastungselement. Das Ergebnis ist
eine Leitung, die bewegungsrobust und absolut
kettentauglich ist, da – im Unterschied
zu einer lagenverseilten Leitung – jede der
Adern bei der Bewegung in der Energiekette
gleichermaßen im Innen- und auch im
Außenradius bewegt wird und dadurch
einseitige Streckungen und Stauchungen
vermieden werden.
Bei noch extremeren Bewegungen kommen
Leitungen zum Einsatz, deren Leitungsaufbau
ebenfalls komplexer ist. Diese
sogenannten Roboterleitungen werden vor
allem bei Industrierobotern eingesetzt und
müssen extremste Bewegungen, Biegung ­
en und Torsionen mitmachen. Spezielle
Dämpfungselemente geben den Adern
hierbei die notwendige Bewegungsfreiheit
im Leitungsinnern. Denn je mehr die
Leitung „zugedreht“ wird – an die Grenze
der Belastung gerät – desto schwieriger wird
es, die Leitung zu tordieren. Besondere
Schirme und Außenmaterialien sorgen
zusätzlich für eine optimale Haltbarkeit der
Leitungen.
Lebensdauer von Leitungen
selbst berechnen
Die Lebensdauer einer Leitung im Einsatz
in der Energiekette hängt von einer Vielzahl
von Variablen ab, die bei Aufbau und der
Materialwahl zu berücksichtigen ist. So
bietet die Chainflex-Produktfamilie aktuell
1 244 verschiedene Leitungen. Wie lange
Leitungen bei entsprechender Anwendung
halten werden, können Anwender selbst
berechnen, da die Testergebnisse von
jährlich über 2 Milliarden Testzyklen aus
dem Labor in eine Datenbank einfließen,
auf Grundlage derer das freizugängliche
Online-Tool zur Lebensdauerberechnung
auf der Igus-Website basiert.
www.igus.de
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