Die Schubkette rettet Kabelbäume vor dem Sterben

Jahrzehntelang wurden Kabelbäume für Autos durch kalte Temperaturen beschädigt und mussten verschrottet werden. Dem bereitet die Schubkette nun ein Ende

Philipp Schmalzhaf

von Philipp Schmalzhaf, Vertriebsleiter

Kabelbaum und Schubkette neu

Was die Schubkette weltweit ausgelöst hat

Die Fähigkeiten der Schubkette von GROB haben der in Wokingham, England ansässigen Firma Maypole Engineering mit dem Entwurf und der Herstellung eines schlüsselfertigen Förder- und Ofensystem für den Hauptkabelbaum des BMW-Minis geholfen. Ihr Kompaktentwurf und ihre Fähigkeit ohne Pneumatik zu arbeiten haben zum Erfolg des Projekts beigetragen. Vielmehr, das System könnte sich zum Standard bei BMW entwickeln – Maypole berichtet, dass man jetzt Anfragen für weitere Systeme aus Südafrika, China und der Niederlande erhalten hat.

Warum sterben Kabelbäume?

In Europa hergestellte Kabelbäume für die Fertigungsstrecken des BMW-Minis in Cowley, Oxfordshire kommen in blauen Kabelbaumbeutel an. Ein Problem wurde jedoch mit den im Winter ankommenden Kabelbäumen festgestellt. Wegen des kalten Wetters sind aufgrund der Temperatur des Kabelbaums innerhalb des Beutels manche Komponenten während des Zusammenbaus beschädigt worden. Da jeder Kabelbaum nur für ein spezifisches Auto bestimmt ist, führen beschädigte Komponenten zur Verschrottung der Kabelbäume.

"BMW hat uns gebeten, ein Angebot für ein System einzureichen, dass die Kabelbäume sanft erhitzt, um bestimmte Teile geschmeidiger und zusammenbaufähiger zu machen," erklärt Maypole-Geschäftsführer Stuart MacSwan. "Unser erfolgreicher Vorschlag basierte auf einem 9m-Ofensystem mit einem durch eine Schubkette getriebenen Förderer, dass BMW ermöglicht, 20 Beutel gleichzeitig innerhalb eines 20-minutigen Zeitfensters zu erhitzen und damit eine Zykluszeit von einer Minute zu liefern."

Schubkette Wärmeregulierung

Wie löste man dieses Problem konkret?

Maypole entwarf ein automatisches Kettenschleifsystem im Inneren des Ofens um die Kriterien zu erfüllen. Das Beladungsende ist ein manuelles Zuführungssystem, das den Rücktransport der Paletten zum Beladungsbereich ermöglicht, nachdem der Kabelbaum-Heizungsbeutel zum Fahrzeug geliefert wurde. Das Transportsystem basiert auf einer Schubkette von GROB.

"Wir haben dieses Produkt von GROB schon mal verwendet, und es funktioniert sehr gut", sagt Herr MacSwan. "Für diese Anwendung wird unser Gehäuse vertikal montiert und das Produkt ist daher eine kompakte Lösung. Das Produkt ermöglicht eine ausgedehnte Linearbewegung mit gleichzeitig sehr kleinem Platzbedarf. Da es elektrisch getrieben wird, wurde keine Pneumatik benötigt, was einen enormen Vorteil bei einem solchen System darstellt."

Die Kette wird spiralförmig in einer engen Kammer in seiner Kassette gespeichert. Dadurch ist die Schubkette ideal für Anwendungen wo wenig Platz vorhanden ist, aber lange Hübe verlangt werden. Das Gerät liefert hohe Positioniergenauigkeit, eine gleichbleibende Hubgeschwindigkeit und ruckfreie Bewegung ohne Hysterese unter Last. Es wurde für eine lange Betriebsdauer und minimale Wartung konstruiert.

Die Schiebeanwendung am Ofensystem bei BMW-Mini benötigt eine 1m-Umsetzung, die in vier Sekunden abgeschlossen wird. Jeder Beutel mit Kabelbaum wiegt ca. 25 kg. Das Ofensystem heizt die Beutel bei einer Temperatur von ca. 60°C; dies erlaubt eine Erhöhung der Nennkerntemperatur innerhalb des Beutels um 11°C.

Das Projekt wurde durch unseren Partner R.A.Rodriguez in Großbritannien umgesetzt.

Schubkette 3

"BMW Mini UK sind von den Ergebnissen des Heizsystems begeistert, da der Kabelbaum sich jetzt viel leichter ins Fahrzeug installieren lässt", sagt Herr MacSwan. "Nicht nur das. Fixiertüllen die vorher sehr schwer anzubringen waren, rasten jetzt sehr leicht ein."

Ein Sonderfall wird zum Standard

Das System wurde in Sommer 2013 in Cowley installiert und läuft seitdem problemlos im Dreischichtbetrieb. Aufgrund dieses Erfolgs haben andere BMW-Werke nach dem System angefragt, wodurch sich das System zum Standard bei diesem Automobilgiganten entwickeln könnte. Laut Herrn MacSwan könnten in den nächsten eins bis zwei Jahren sogar vier oder fünf weitere Systeme in Betrieb genommen werden. Das System erfüllt alle Betriebssicherheitsnormen und kann bei jeder Kabelbaumgröße angewendet werden.

Schubkette ohne Hintergrund

Kurzinformation

Die Schubkette ist in drei Einbaugrößen erhältlich und ermöglicht Hublängen von bis zu 5 Meter und eine maximale Schubkraft von bis zu 35.000N.

Häufig gestellte Fragen zur Schubkette

Wir empfehlen immer unser Standardglied zur Anbindung Ihrer Last. Verwenden Sie dabei alle Bohrungen um eine korrekte Belastung der Kette zu erreichen. Maße für das Vorderglied finden Sie hier: Gesamtkatalog 2023 (grob-antriebstechnik.de)

  1. Elektronische Brücke: Wird jedes Hubelement der Anlage mit einem Motor angetrieben, dann kann über Drehgeber eine elektronische Brücke hergestellt werden.
  2. Mechanische Verbindungselemente: Ausfallsicher und günstiger sind Verbindungswellen und Verteilergetriebe, die alle Hubelemente einer Anlage miteinander verbinden können.

Ja, der Einsatz rostfreier Materialien ist ein übliches Vorgehen für Umgebungen mit aggressiven Medien.

Im Standard können Schubketten mit 250mm/s verfahren werden. Realisiert wurden bereits Sonderanwendungen mit über 800mm/s

Nein, im Rahmen der Knickung können Schubketten auch ohne Führung eingesetzt werden.

Ja, abhängig von der Nähe zum Produkt kann die Kette auch komplett in Edelstahl ausgeführt werden.

Nein, Schwenkbewegungen sind mit der Schubkette nicht möglich.

Nein, Sie sollten eine Bremse am Motor vorsehen.

65% mit Kettenmagazin, 80% mit freier Kette

Der Polygoneffekt tritt auf wenn eine Kette durch ein Antriebsrad formschlüssig angetrieben wird. Dabei kann die Kette auf dem Antriebsrad nicht kreisrund auf- und ablaufen, sodass es zu Abwinkelungen des Zugmittels kommt. Die Geschwindigkeit der Kette schwankt dann periodisch um eine mittlere Geschwindigkeit, was sich in Vibrationen an der Kette äußern kann.

Da die Kette durch den Polygoneffekt eine radiale Bewegung macht, werden die Führungsplatten verlängert und wenig Spiel zugelassen. Damit wird dieser Effekt abgeschwächt.

Die Kette der LinearChain besteht aus Gliedern, die sich auf die Schultern und Bolzen des Folgeglieds stützen. Die Kette der TowerChain ist durch Kettenglieder in U-Form aufgebaut und ermöglicht eine höhere Stabilität. Dadurch werden ungeführte Hübe von über 4m möglich.

Nein, die Last MUSS immer geführt sein

Dazu gibt es keine Berechnungsgrundlage. Die Knicklänge wurde durch Tests ermittelt. Ein entsprechendes Diagramm für horizontale Anwendungen finden Sie hier: Gesamtkatalog 2023 (grob-antriebstechnik.de). Bei vertikalen Anwendungen wenden Sie sich an uns.

Ja, Schubketten-Hubanlagen sind üblich.

  1. Schmiersystem: angebaute Schmierbürsten verlängern die Lebensdauer
  2. Kettenmagazin: die Kette kann hinter dem Gehäuse aufgerollt werden
  3. Untersetzungsgetriebe: gerade in Hubanlagen ist es sinnvoll durch Getriebe das Drehmoment zu reduzieren
  4. Kraftmessdose: zur Messung der Axiallast und Schutz vor Überlastung

Nein, eine Schubkette kann selbst nie die Führung übernehmen. Die Last muss geführt sein.

Dazu gibt es keine Berechnungsgrundlage. Tests haben gezeigt, dass bei Standardketten 250.000 Zyklen und vergütete Ketten 1.000.000 Zyklen realistische Werte darstellen.

  1. Bei Drucklast: abhängig von der Steuerung kann eine 100%-tige Wiederholbarkeit erreicht werden
  2. Bei wechselnder Last: die Steuerung muss hier das Umkehrspiel am Kettenrad und die Fertigungstoleranzen in den Kettengliedern berücksichtigen.

Standardmäßig sind GROB-Ketten verzinkt. Für Umgebungen mit aggressiven Medien können Ketten aus Edelstahl verwendet werden.

  1. Standard: 180°C
  2. Hochtemperatur dauerhaft: 550°C
  3. Hochtemperatur kurzzeitig (unter 2 Minuten): 1050°C
  1. Last muss geführt sein
  2. Schubkettengröße muss richtig gewählt sein
  3. Es sollte über eine Rampe gefahren werden.
  1. Die Last muss immer geführt sein
  2. Die Beschleunigung sollte über eine Rampe gesteuert sein
  3. Die Kette kann keine Schwenkbewegung durchführen
  4. Die zulässige Knicklänge darf nicht überschritten werden

Abhängig von der Baugröße liegt die Antriebsdrehzahl üblicherweise bei unter 50 1/min.

Ja, durch vergütete Kettenglieder wird eine um das 4fache höhere Standzeit erreicht.

  1. Kettenspeicher (Magazin) wickelt die Kette in mehreren Kreisbahnen auf. Vorteil: größere Platzeinsparung
  2. Kettenabdeckung schützt die am Gehäuse angebundene Kette. Durch die Anbindung stellt die Kette sich auf und halbiert so die Hublänge. Vorteil: günstiger

Ja, die Kette kann so 90° zur Hubbewegung gespeichert werden oder sogar 180° (parallel) zur Hubbewegung, wie beispielsweise bei Werkzeugtischen. Der Hub läuft dann auf dem Tisch, während die Speicherung parallel dazu unter dem Tisch läuft.

Die T-Führung wurde entwickelt, wenn der Platz für die Standardschiene über der Gleitfläche fehlt. In einem Anwendungsbeispiel musste der Kunde mit dem Gabelstapler rangieren. Es wurde die T-Führungsschiene dann im Boden eingelassen und die Fahrzeuge konnten dann weiterhin ungestört rangieren.

Die unterschiedlichen Einbaulagen ändern nichts an der Verwendbarkeit von Schubketten (bspw. durch Ölschaugläser o.ä.). Durch einfache Änderung der Anbauseite der Befestigungswinkel, können die Aufnahmeseiten beliebig angepasst werden.

Wie sieht Ihre nächste Anwendung aus? Zeitkritisch? Dann lassen Sie uns gerne gleich darüber reden.

Sie haben es eilig? Dann rufen Sie uns direkt an:

Oder schreiben Sie uns eine E-Mail:

Thomas Möschle neu

Thomas Möschle, Hauptkundenverwalter

Weitere Anwendungsbeispiele und Antriebslösungen finden Sie hier

Was ist eine Schubkette?

Schubkette lose im Lager

Erfahren Sie mehr über die Grundlagen der Schubkette

Entdecken Sie in unserem Artikel für Anfänger die Grundlagen der Schubketten und die beeindruckende Technologie dahinter. Wir erklären, wie Schubketten arbeiten und welchen wichtigen Beitrag sie in verschiedenen Anwendungen leisten. Tauchen Sie ein und erfahren Sie, warum Schubketten eine Schlüsselkomponente für präzise lineare Bewegungen sind.

Grundlagen Schubkette