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1. What is a Linear Chain?
A Linear Chain SK (LinearChain) or TC (TowerChain) also falls under the category of electromechanical linear drive technology. It consists of specially shaped, highly precise mechanical chain links. Unlike a standard chain designed for tensile forces, the links of a Linear Chain have so-called shoulders. When an axial force is applied, the chain stiffens via these shoulders, and the resulting form-lock allows for the transmission of compressive forces.
Linear Chains are essential components in linear drive technology. They show their true strength in situations where other products, such as Screw Jacks, Linear Drives, or Screw Drives, are excluded due to space constraints.
2. The basic principle: One idea, many possibilities
A load can either be pushed or pulled. Suitable drive elements are either a lifting cylinder or a motor-driven chain. Both options have drawbacks:
- "Normal" chains can only pull and require two drives for back-and-forth movement.
- Lifting cylinders are rigid; they can both pull and push. However, lifting cylinders require a retraction space that equals the length of the transfer distance and extends along the same line. Additionally, lifting cylinders need to be twice as long as the distance and are not flexible in tight spaces.
An ideal solution would be a combination of a cylinder and a chain without the mentioned disadvantages, versatile and cost-effective.
Such a versatile tool does exist: the Linear Chain, which is as flexible as a chain and can also perform the work of a lifting cylinder.
3. How does a Linear Chain work?
Right from the start: The Linear Chain can operate in both directions—it can pull and "push." This makes it the only chain in the world capable of doing so. What's ingenious for machinery is the chain's ability to coil up, allowing it to be used extremely space-efficiently.
4. How the chain "pushes"
Through the drive element, typically an electric motor, thrust force is applied to the chain links. The shoulders of the individual chain links then press against each other, forming a rigid unit. This allows them to lift or push the load. Thus, the chain becomes a rod that surpasses the cylinder in terms of range, load capacity, speed, and precision. Additionally, the Linear Chain can be practically "infinitely" long, while a lift cylinder cannot simply be extended.
5. How the chain "pulls"
In the other direction, when pulling, it functions like a regular chain. However, the unloaded part of the Linear Chain is only half as long and doesn't need to be stored parallel to the travel path. Instead, it can be redirected to a location with sufficient space. The Linear Chain can be rolled up like a rope. The main advantage is that the Linear Chain can be coiled and stored where space is available.
6. How does the drive work?
The chain is driven by a chain wheel located in the drive housing. The drive housing not only handles the driving and guiding of the chain but also redirects the chain by 90° or 180°. As a result, the space behind the drive housing is never occupied by the chain. The housing is additionally equipped with a drive shaft, which can be configured on side A, side B, or both sides. This drive shaft allows for the attachment of a geared motor.
To store the chain, a custom storage solution in steel profiles can be provided by the customer. Alternatively, chain magazines, chain covers, or guide rails can be used to handle the task of chain storage.
Left: Linear Chain in retracted position; Right: Linear Chain in rigid state
7. When should a Linear Chain be chosen?
The main focus of the Linear Chain is on space-saving and achievable speed. The chain's ability to retract allows for applications in confined spaces to be implemented with ease. Speeds of over 300 mm/s are also easily achievable.
8. When is the Linear Chain a poor choice?
Linear Chains are economically viable primarily when the space-saving benefits provide significant value. Using a Linear Chain in standard applications, where alternative electromechanical drives could also be used, often proves to be uneconomical.
9. Linear Chain in action
GROB GmbH Antriebstechnik
10. Typical applications for the Linear Chain
If you’re wondering where Linear Chains can be used, there are a variety of possible applications. For example:
- In general machinery, medical technology, and automotive engineering
- Industrial furnaces
- Sheet metal cold processing
- Foundries
- Rolling mills and steelworks
- Automotive industry
- Drives in lifting tables
- Stage platforms
- Tool and material handling
- Warehouse logistics
- Feeding hardening furnaces
- Cooling systems
- Modern building technology
- Conveyor systems
- Tool changes in metalworking presses
- Automated guided vehicles (AGVs)
- Moving freight containers
11. Sizes and options
The Linear Chain SK (LinearChain) or TC (TowerChain) is available in sizes from 3 kN to 60 kN and is divided into the following types:
- SK03
- SK04
- SK08
- SK12
- SK18
- SK25
- SK35
- TC60
The number denotes the maximum nominal load for each chain type (e.g., SK08 = 8 kN). Various standard options are available for the chains, including: Guide rails, chain covers, storage magazines, stainless steel chains (for high temperatures or corrosive environments), hardened chains (for increased lifespan), chain deflections, lubrication systems.
12. Chain lengths
Since a chain is not limited to a certain length of raw material, it can be made up to 20 meters long. However, for chains under pressure, a phenomenon known as "buckling" can occur.
Even if the chain is rated for a nominal load of 8 kN, the length can lead to stability issues. To prevent this, Linear Chains can be equipped with a guide, and the chains themselves can be fitted with guide rollers. This retrofit results in the types SK03G, SK04G, SK08G, SK18G, and SK35G, where "G" stands for "guided."
13. Pro and Cons
Cons
✘ Only 15 strokes per hour possible in standard
✘ The chain itself cannot perform any guiding tasks – the load must always be guided
✘ Susceptible to side forces
Pros
✔ Perfect for applications with limited space due to flexible chain links
✔ Standard stroke speed of over 400 mm/s; in special cases, speeds up to 1,000 mm/s are possible
✔ "Infinitely" long strokes possible by adding extra chain links
✔ Efficiency of over 80% with standard chains
✔ Temperatures up to 250°C (482°F); with special versions, continuous temperatures up to 560°C (1,040°F) are possible. For short periods, up to 2 minutes, temperatures over 1,000°C (1,832°F) are possible
✔ Can be installed horizontally, vertically, or at an angle
✔ With an energy efficiency of 65-80%, the Linear Chain is an environmentally and economically sustainable investment
✔ Maximum lifting load of 50,000 N per Linear Chain possible
FAQs about Linear Chains
Una cadena rígida es un tipo de cadena que no solo se puede tirar, sino también empujar. Cuando los eslabones de la cadena se comprimen, permanecen estables y rígidos, lo que permite mover objetos hacia adelante. Se utiliza con frecuencia en máquinas para levantar o empujar cosas.
La cadena rígida SK está compuesta por eslabones que se apoyan sobre los hombros y pernos del eslabón siguiente. La cadena de la TowerChain TC, en cambio, está formada por eslabones en forma de U, lo que proporciona mayor estabilidad. Esto permite recorridos no guiados de más de 4 m.
Dependiendo del tamaño, la velocidad de giro del accionamiento suele ser inferior a 50 rpm.
Sí, los sistemas de elevación con cadenas rígidas son habituales.
En la versión estándar, las cadenas rígidas pueden desplazarse a 250 mm/s. Ya se han realizado aplicaciones especiales con velocidades superiores a 800 mm/s.
Sí, dependiendo de la cercanía al producto, la cadena también puede fabricarse completamente en acero inoxidable.
- Con carga de compresión: dependiendo del control, se puede lograr una repetibilidad del 100%.
- Con cargas variables: el control debe tener en cuenta el juego de retroceso en el piñón (de cadena) y las tolerancias de fabricación de los eslabones.
- Puente electrónico: Si cada elemento de elevación de la instalación se acciona con un motor, se puede crear un puente electrónico mediante codificadores.
- Elementos de conexión mecánicos: Más seguros y económicos son los ejes de conexión y los reenvíos a ángulo, que pueden conectar todos los elementos de elevación de una instalación entre sí.
- La carga siempre debe estar guiada.
- La aceleración debería controlarse mediante una rampa.
- La cadena no puede realizar movimientos de giro.
- No se debe exceder la longitud máxima de pandeo permitida.
No, dentro del límite de pandeo, las cadenas rígidas también se pueden usar sin guía.
No, la carga siempre debe estar guiada.
No, una cadena rígida nunca puede asumir la función de guía por sí misma. La carga debe estar siempre guiada.
El efecto poligonal ocurre cuando una cadena es accionada de forma positiva por un piñón mecánico. En este caso, la cadena no puede moverse de manera perfectamente circular sobre el piñón, lo que provoca ángulos en el elemento de tracción. La velocidad de la cadena entonces fluctúa periódicamente alrededor de una velocidad media, lo que puede generar vibraciones en la cadena.
Dado que la cadena realiza un movimiento radial debido al efecto poligonal, se alargan las placas de guía y se permite un juego mínimo. Esto atenúa el efecto.
No, los movimientos de giro no son posibles con la cadena rígida.
65 % con caja de cadena, 80 % con cadena libre.
No existe una base de cálculo para esto. La longitud máxima de pandeo se ha determinado mediante pruebas. Un diagrama correspondiente para aplicaciones horizontales lo puede encontrar aquí: Catálogo completo (grob-antriebstechnik.de). Para aplicaciones verticales, contáctenos.
- Sistema de lubricación: los cepillos de lubricación montados prolongan la vida útil.
- Caja de cadena: la cadena puede enrollarse detrás de la carcasa.
- Caja reductora: especialmente en sistemas de elevación, es útil reducir el par mediante un reductor.
- Célula de carga: para medir la carga axial y proteger contra sobrecargas.
Siempre recomendamos nuestro eslabón estándar para la conexión de su carga. Utilice todos los orificios para lograr una carga correcta sobre la cadena. Las dimensiones del eslabón delantero las puede consultar aquí: Catálogo completo
De forma estándar, las cadenas GROB están galvanizadas. Para entornos con medios agresivos, se pueden usar cadenas de acero inoxidable.
- Estándar: 180°C
- Alta temperatura continua: 550°C
- Alta temperatura breve (menos de 2 minutos): 1050°C
- La carga debe estar guiada.
- Se debe elegir correctamente el tamaño de la cadena rígida.
- El movimiento debería realizarse mediante una rampa de aceleración.
Sí, mediante eslabones templados se puede lograr una vida útil hasta 4 veces mayor.
- La caja de cadena enrolla la cadena en varias vueltas circulares. Ventaja: mayor ahorro de espacio.
- La cubierta de cadena protege la cadena conectada a la carcasa. Debido a esta conexión, la cadena se mantiene vertical, reduciendo a la mitad la longitud de carrera. Ventaja: más económico.
Sí, la cadena puede almacenarse de manera que quede 90° respecto al movimiento de elevación o incluso 180° (paralela) al movimiento de elevación, como ocurre, por ejemplo, en mesas de herramientas. En este caso, la elevación se realiza sobre la mesa, mientras que el almacenamiento paralelo se realiza debajo de la mesa.
El riel guía en T se desarrolló para casos en los que no hay espacio suficiente para el riel estándar sobre la superficie de deslizamiento. En un ejemplo de aplicación, el cliente necesitaba maniobrar con un montacargas. El riel guía en T se instaló entonces empotrado en el suelo, permitiendo que los vehículos continuaran maniobrando sin obstáculos.
No, se recomienda instalar un freno en el motor.
Las distintas posiciones de montaje no afectan la funcionalidad de las cadenas rígidas (por ejemplo, a través de mirillas de aceite u otros elementos). Mediante un cambio simple del lado de montaje de los soportes de fijación, se pueden adaptar libremente los lados de sujeción.
No existe una base de cálculo para esto. Las pruebas han demostrado que, para cadenas estándar, 250 000 ciclos y para cadenas templadas, 1 000 000 de ciclos son valores realistas.
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