Flexible Leitungen in Energieketten benötigen spezielle Eigenschaften um viele Zyklen, hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen sowie anspruchsvollere Umgebungsbedingungen zu bestehen. Ebenso sind EMV-Sicherheit und das Erfüllen von Normen und Richtlinien wie NFPA 79, UL, CSA, VDE, Inter- und Profibus heute eine notwendige Forderung. Das chainflex-Sortiment reicht über energiekettentaugliche Steuerleitungen, Servoleitungen, Motorleitungen, sowie Busleitungen, Datenleitungen, Geberleitungen und Lichtwellenleitungen. So vielfältig die Leitungsvarianten sind, so vielseitig ist auch ihr Einsatz in der Bahntechnik. Dabei kann zwischen Anwendungen außerhalb eines Zuges und denen innerhalb unterschieden werden.
Leitungen in Außenanwendungen
Eine klassische Anwendung außerhalb des Zuges sind Krananlagen, die auf Containerbahnhöfen Seecontainer auf- oder von entsprechende Waggons auf oder von entsprechende Lkw-Tieflader ent- oder beladen. Hier wurden früher zumeist sogenannte Festooning-Lösungen eingesetzt, also Leitungsschlaufen, die von der Kranbrücke herunter hängen, und Wind und hohen Geschwindigkeiten ausgesetzt sind. Diese Systeme werden seit den letzten 15 Jahren konsequent durch Energieketten-Systeme, so genannte E-Ketten inklusive der entsprechenden Leitungen, ersetzt. Hier kommen Chainflex-Leitungen zum Einsatz, um die Katzstromversorgung und Datenaustausch sicher zu stellen. Neben den Einzeladerserien CF300-CF340 werden auch hier immer stärker Lichtwellenleiterleitungen der Familien CFLG.LG und CFLG.LB eingesetzt, die die absolut ungestörte Datenübertragung sicherstellen. Insbesondere in Kranen mit Kameraunterstützung spielen sie ihre Stärken aus, denn LWL-Leitungen bieten die höchste Übertragungskapazität für brillante Bilder. Der Vorteil für die Bahntechnik liegt dabei klar auf der Hand. Energieketten-Systeme benötigen bis zu 70 Prozent weniger bewegte Leitungen als Festooning-Lösungen. Sie sind zudem windunempfindlich und wesentlich schneller zu verfahren. Wodurch bei nahezu jedem Wetter selbst mit hohen Ent- und Beladegeschwindigkeiten sicher Container gehandelt werden können.
Wie bei Kranen sind Leitungen auch im Brückenbau oder der -inspektion oftmals ungeschützt und nicht für die Bewegung optimiert. Dabei zählen der Brücken- und der Gleisausbau sowie die Erhaltung im Bahnbereich zu wichtigsten Infrastrukturprojekten. Um hier einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten, wird der Energieführung zunehmende Bedeutung beigemessen. So werden statt unkoordiniert hängender Gummikabelpakete immer mehr Energieketten mit Chainflex-Leitungen eingesetzt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Leitungen ordentlich geführt werden und es nicht durch unsachgemäße Behandlung immer wieder zum Stillstand der Gleismontage kommt. Auch in Brückeninspektionsgeräten, die Bahnbrücken von unten inspizieren können, werden Chainflex-Leitungen bei den Auslegern eingesetzt, die oft in schwindelerregender Höhe eingesetzt werden.
Nur um diese wenigen – aber so unterschiedlichen – Beispiele aus der Bahntechnik zu beleuchten, haben diese Anwendungen doch alle eines gemeinsam: Es sind Anwendungen unter rauen Umgebungsbedingungen, meist im Außeneinsatz unter den unterschiedlichsten klimatischen Bedingungen. Hier zeigt sich die Stärke von Igus und der Idee „plastics for longer life“, die gerade auf die Leitungen übertragbar ist. Denn in langen Versuchsreihen hat sich deutlich gezeigt, dass gerade die Normtests die üblicherweise in der Kabelindustrie gängig sind, bei Anwendungen im dauerbewegten Bereich in E-Ketten im Außenbereich nicht zutreffend sind. So wurden im größten Labor für dauerbewegte Leitungstests , wo auf über 1.750 m2 Fläche im Schnitt über 800 Leitungen im Test parallel laufen, die Werkstoffe für den Außeneinsatz in E-Kette entwickelt und geprüft, die heute in solchen Anwendungen zum Einsatz kommen. So werden typischerweise die Igus-TPE-Werkstoffe eingesetzt, die am besten für den Außeneinsatz geeignet sind und sich durch eine extrem hohe Abriebfestigkeit und Kältestabilität neben extrem hoher Medienbeständigkeit auszeichnen.
Einsatz im Zug: Kleine E-Kette, große Sicherheit
Ganz anders sieht es im Zug selber aus. Im Zug selbst finden sich anspruchsvolle Anwendungen ganz anderer Art. Während bei Bahnaußenanwendungen meist sehr große Leistungen auf langen Verfahrwegen gefordert werden, wodurch E-Ketten und Leitungen in der Regel groß und schwer ausgeführt sind, sind die typischen Anwendungen in der Bahn selber meist wesentlich kleiner, aber nicht weniger anspruchsvoll. Während im Außeneinsatz bei hohen Zyklenzahlen bei widrigen Umgebungseinflüssen die Leitungen andere Anforderungen erfüllen müssen, so werden innerhalb von Zügen in meist extrem beengten Bauräumen und extremen Bewegungsabläufen die Leitungen stand halten. Typischerweise werden hier Chainflex-Leitungen der Familien CF9 oder auch CF98 eingesetzt, und das meist in extrem kleinen Bauräumen von nur wenigen Zentimetern um beispielsweise die Schalter der Türen mit den notwendigen Daten zu versorgen. Hier kommt es wegen der sehr beengten Bauräumen zu Biegefaktoren von 4-5xd. Dieses erfordert ganz besonders gefertigte Leitungen, damit sichergestellt wird, dass sich die Türen immer sicher öffnen und schließen. Ist das nicht gewährleistet, muss der Zug umgehend zurück ins Depot und die fehlerhafte Leitung getaucht werden. Gerade hier haben in den letzten Jahren viele Verkehrsbetriebe Lehrgeld zahlen müssen und es wurden viele Bahnen weltweit mit Igus-Chainflex-Leitungen nachgerüstet. Denn hier kommt es neben den Kunststoffen ganz besonders auf die Leiterwerkstoffe und deren Verarbeitung an, dass die kleinen Querschnitte auch nach Millionen von Zyklen nicht brechen. So werden in besonders anspruchsvollen Anwendungen die Serie CF98 eingesetzt, die bis zu 40 Millionen Tür-auf- und -zu-Bewegungen absolvieren kann, und das bei Radien von 4xd. Grund hierfür ist die Entwicklung von speziellen Leiterlegierungen, die um den Faktor 10 besser hält als Kupfer.
Abgerundet wird das Chainflex-Leitungsprogramm für die Bahntechnik letztendlich durch die CFSPECIAL Serie „CFSPECIAL.414“. Diese Produktfamilie zeichnet sich dadurch aus, dass die verwendeten Isolations- und Mantelwerkstoffe die Normen in Bezug auf Toxizität, Rauchgasdichte und Flammwidrigkeit erfüllen. Die CFSPECIAL.414 ist dabei von den Querschnitt und Aderzahlkombinationen an die CF9 Serie angepasst, kann aber aufgrund der verwendeten Mantelwerkstoffe nicht die hohen Zyklenzahlen erreichen, die mit einer CF9 oder gar CF98 denkbar wäre. Hier muss dann immer der Kompromiss zwischen Normanforderungen bezüglich Brandlast Toxizität und Dauerbiegefestigkeit gefunden werden.
Zusammengefasst lässt sich feststellen, dass das Chainflex-Programm den Anwendern in der Bahnbranche für ihre unterschiedlichsten Anwendungen eine Vielzahl an Leitungen anbietet. Hier reicht die Spanne von der Leistungsleitung mit 185 m über Glaslichtwellenleitung für die sichere und kostengünstige Datenübertragung bis hin zur mit 4xd extrem klein biegbaren Leitungen.
