iwis Rückensteife Ketten: Gewinner des KEM - Wettbewerbs

Dr. Peter Kreisfeld

Die Leser der Zeitschrift KEM wählten die iwis Rückensteife Kette zum "Produkt des Jahres" 2011.

Bei den prämierten iwis Rückensteifen Ketten handelt es sich um einseitig flexiblen Ketten, die Lasten schieben und Abstände ohne Führung überbrücken können. Kundenspezifisch entwickelt, kommen rückensteife Ketten weltweit in Anwendungen wie der Medizintechnik, in Transportsystemen, in der Gebäudetechnik oder bei Werkzeugmaschinen zum Einsatz.

Elegant überragt das verglaste Bürogebäude alle Baulichkeiten der Umgebung. In der Glasfassade spiegeln sich die schnell vorbeiziehenden Wolken wider. Doch plötzlich treten Verwerfungen in den Spiegelbildern auf. Wie von Geisterhand gesteuert, verändern verschiedene Glasscheiben in der Fassade ihre Position und am unteren Ende wird ein dunkler Spalt sichtbar. Könnte der Betrachter näher hinsehen, so würde er erstaunt feststellen, dass Ketten die Fenster nach außen drücken.

Dieses für den unbefangenen Laien geradezu unvorstellbare Phänomen, dass eine nicht geführte Kette ein Gewicht schiebt, ist durch die Entwicklung der rückensteifen Kette erst zur Realität gereift. Denn dieses Antriebselement kann dadurch, dass die Kettenglieder in einer Richtung nicht über die Kettengelenke rotieren können, wie eine Schubstange eingesetzt werden. „Eine normale Rollenkette würde bei einer Druckbelastung nachgeben“, macht Gerhard Hartinger deutlich.

Neu ist das Produkt nicht. „Die Entwicklung der rückensteifen Ketten der Marke JWIS in unserem Hause begann schon vor etlichen Jahren“, blickt der Key Account Manager der iwis antriebssysteme GmbH & Co. KG in München zurück. „Der Unterschied zur normalen Rollenkette ist auf den ersten Blick oft nicht sichtbar, jedoch gibt es grundsätzliche Unterschiede in den Anforderungen, rückensteife Ketten lassen ein Einknicken nur begrenzt (zu einer Seite hin) zu“, erklärt er. Daraus resultiert auch ein entscheidender Vorteil der rückensteifen Kette. „Mit dieser Kette können Sie eine rotatorische in eine translatorische Bewegung umsetzen und dadurch eine Schubwirkung erzielen“, erklärt Geschäftsführer Dr. Peter Kreisfeld. Das sei zwar auch mit einer normalen Rollenkette möglich, die müsse dann aber geschlossen, bzw. von beiden Seiten geführt werden.  

Einsatzbereiche für Rückensteife Ketten sind überall da, wo Druckbewegungen erforderlich sind. Das reicht zum Beispiel vom Heben von Lasten über das Ausstellen von Fenstern bis hin zum Einsatz an Operationstischen, alles Einsatzbereiche, wo klassisch Hydraulik, Pneumatik oder andere Linearaktuatoren zum Einsatz kommen. „Sie brauchen jetzt keine Luft- oder Ölleitung mehr und im Sichtbereich entfallen die Zylinder, die vielfach an Fenstern in den Raum ragen“, betont Dr. Kreisfeld. Zusätzlich lassen sich die Ketten sehr kompakt zusammenrollen oder einfach falten und so könne man sie auf elegante Art zum Beispiel in bestehende Systeme integrieren.

Gruppenbild von links: Christopher Kranz, Leiter Entwicklung/Applikation, Gerhard Hartinger, Key Account Manager, Orhan Sahin, Konstruktion & Entwicklung

Natürlich unterliegt die rückensteife Kette unter Schubbelastung gleichen Bedingungen wie ein Druckstab. Wegen der auftretenden Knickspannung ist ihre Länge lastabhängig begrenzt. „Je länger ich die Kette ausführe, um so mehr Einzelteile sind darin und die Toleranzen addieren sich“, erklärt der Key Account Manager. Irgendwann seien dann die Maße nicht mehr einzuhalten. „Die kritische Knicklänge ist abhängig von der Kettengröße. In der derzeit extremsten Anwendung liegt sie bei etwa 1,5 Meter“, sagt Geschäftsführer Dr. Kreisfeld. Daher bleibe es ein Dauerthema, wie die rückensteife Kette ausgelegt und eingebaut werden müsse, um eine größere Knicklänge zu erreichen. „Das ist einer unserer Entwicklungsschwerpunkte“, hebt er hervor.

Bei den Einsätzen der rückensteifen Ketten kommt es zu immer neuen Aufgabenstellungen. „Bei der Entwicklung arbeiten wir eng mit dem Kunden zusammen“, berichtet er. Die Kunden kommen oft mit einer Aufgabenstellung für die wir aufgrund unserer Erfahrung verschiedene Lösungsansätze anbieten können. In vielen Fällen entscheidet sich der Anwender für einen der iwis Vorschläge. „Bei der dann folgenden Zusammenarbeit arbeiten der Anwender und die iwis Ingenieure eng zusammen, um die oft im Detail steckenden Aufgabenstellungen optimal umzusetzen.

Je nach Anwendungsfall spielen unterschiedliche Faktoren eine Rolle für die Auslegung der Ketten. Wird die Kette im Normalfall aus Carbonstahl gefertigt, so wird in Fällen der erhöhten Korrosionsgefahr Edelstahl eingesetzt. „Denken Sie an Schwimmbäder, da ist immer Feuchtigkeit vorhanden“, gibt Hartinger ein Beispiel. Allerdings beschränkt sich der Vorteil der Edelstahlkette darauf, dass sie korrosionsbeständig ist. Edelstahl kann aber nicht wie Carbonstahl wärmebehandelt werden. Er ist daher weicher und kann bei gleicher Länge nicht so große Kräfte übertragen wie der Carbonstahl.

In Abhängigkeit der zu übertragenden Kräfte gilt es, die optimale Dimensionierung der Ketten, aber auch die Form der Einzelbauteile festzulegen. Dabei liegt eine wesentliche Entwicklungsleistung in der Ermittlung der optimalen Vorspannung der Ketten. Mit der Frage: „Wie stark kann ich eine Kette überhöht oder durchhängend bauen, um welche Kräfte zu übertragen?“, spricht Hartinger einen wichtigen Aspekt an. Dabei ist speziell auch auf die Außenkontur zu achten. Während bei der normalen Rollenkette Außentoleranzen von bis zu zwei Zehntel durchaus üblich sind, „sprechen wir bei der rückensteifen Kette von Toleranzen im hundertstel Bereich“, hebt er hervor.

Eine weitere Besonderheit rückensteifer Ketten sind die Ausführungen ohne überstehende Vernietung. „Wir nieten hierbei nach innen“ sagt Hartinger. Zwar habe man einen gewissen Presssitz, dennoch müssten  die Laschen immer gesichert sein. Die Innenvernietung sorge für eine zusätzliche Sicherheit. Diese Kette könne man gut gegen Schmutz abdecken. „Ich sage immer, die JWIS rückensteife Ketten ist das Top Model von iwis, das wir entwickelt haben“, ist Hartinger begeistert.

Der Autor Dr.-Ing. Rolf Langbein ist freier Mitarbeiter der KEM

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Weitere Informationen zu unseren Rücksteifen Ketten finden Sie in unserem Produktflyer, den Sie hier herunterladen können.

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