Energieführung in XXL: Diese Energieketten machen es möglich

XXL-Center: So heißt die Fertigungshalle von Deckel Maho in Pfronten (Ostallgäu), in der die Großteile-Bearbeitungsmaschinen der DMU-600-Serie gefertigt werden. Groß muss die Halle schon deshalb sein, weil die Maschinen XXL-Formate besitzen, um XXL-Bauteile herstellen zu können. Ursprünglich wurde die DMU 600 in Gantry-Bauweise mit verfahrbarem Portal für den Presswerkzeugbau eines deutschen Automobilherstellers entwickelt. Inzwischen setzt DMG Mori diese Maschinenbaureihe mit einer Energieführung in XXL weltweit ein und plant noch Größeres.

Energieführung neu gedacht

Dr. Kai Gümperlein, Leiter Konstruk­tion und Entwicklung XXL-Maschinen, erklärt: „Wir planen, die modulare Konstruktion so zu erweitern, dass Bauteile bis zu 20 Meter Länge bearbeitet werden können.“ Dabei soll die – bei dieser Größe einzigartige – Flexibilität der Maschine erhalten bleiben: Die DMU 600 Gantry kann einerseits beim Schruppen extrem hohe Zerspanungsleistungen erbringen und andererseits beim Schlichten sehr hohe Oberflächengüten und -genauigkeiten erzeugen. Das ist beispielsweise von Vorteil, wenn große Werkzeuge für den Kunststoff-Spritzguss hergestellt werden.

Im Zuge der Designüberarbeitung wurde die Energiezuführung zum Portal neu konstruiert. Auch sie ist in Größe XXL ausgeführt, weil sie neben den Motorleitungen für die Verfahrantriebe und Werkzeuge auch Medienleitungen für Kühlschmierstoffe, Hydrauliköl und Druckluft transportiert sowie eine große Anzahl an Signalleitungen.

Gegenläufige XXL-Ketten mit Guidelok-Führung im Obertrum

Zukünftig übernehmen zwei gegenläufige Ketten mit mittiger Einspeisung die Energieversorgung. Dies hat zunächst den Vorteil, dass sich die Länge der Ketten verringert. So wird beispielsweise der Druckabfall in den Medienleitungen gemindert. Außerdem sind beide Ketten sehr gut zugänglich, und die definierte Schnittstelle schafft die Voraussetzung für eine einfache Montage der Kettenpakete, die ebenfalls in Größe XXL ausgeführt sind: Die Kette vom Typ R4.112 mit 400 Millimetern Innenbreite gehört zu den größten, die das Igus-Sortiment zu bieten hat. Ein weiterer Vorteil der neuen Lösung: Die passende Führungsrinne wird aufgeständert auf dem Schaltschrank platziert. Das spart viel Bauraum und erlaubt den Transport zum Aufstellungsort als Einheit in einem Führungsgestell. So wird auch Zeit bei der Montage vor Ort gespart.

Der zentrale Vorteil ist aus Sicht von DMG Mori das modulare Prinzip. Gümperlein: „Wir können jetzt bei allen bisherigen Varianten mit sechs, acht und zehn Metern Bauraum die gleiche Grundkonstruktion verwenden und künftig bei noch größeren Maschinen. Dann brauchen wir nur den Verfahrweg und die Kette zu verlängern.“

Schwenkbare Rollenhalter fahren selbsttätig ein und aus

Bei den Energieketten des Portals kommt eine Lösung zum Einsatz, die Igus exakt für solche Anwendungen – Werkzeugmaschinen, lange Verfahrwege, gleitende Kette – entwickelt hat: die Obertrumführung mit „Guidelok horizontal“. Das sind schwenkbare Rollenhalter, die jedes Mal selbsttätig ein- und ausfahren, wenn die Kette an einer Guidelok-Führung vorbeifährt. Resultat: Die Kette ist über den ganzen Verfahrweg beweglich und legt den Obertrum nicht auf dem Untertrum ab, sondern auf den Rollenhaltern. Dieses elegante freitragende Prinzip bewirkt, dass sich Obertrum und Untertrum nicht berühren, was den Verschleiß verringert. Denn das Risiko, dass Späne auf den Gleitflächen zu Schäden führen, ist deutlich geringer. Dabei sind Verfahrwege bis zu 50 Meter möglich.

Bei anderen Bauarten von Werkzeugmaschinen – insbesondere bei Fahrständermaschinen – kommt die Guidelok-horizontal-Kettenführung bereits zum Einsatz. Bei den XXL-Portal-Maschinen von DMG Mori ist dieses System eine Premiere und wurde entsprechend sorgfältig getestet. Nach dem Absolvieren von vielen Testmetern fertigt das Werk in Pfronten jetzt die ersten drei Gantry-Maschinen mit dem Guidelok-System.

Energieführung: Von einer stehenden auf zwei hängende Ketten umgestellt

Im Zuge der Überarbeitung wurden auch die Energieketten an der y-Achse und der z-Achse der DMU 600 Gantry linear optimiert. „Wir setzen jetzt an der y-Achse, deren Länge es in zwei Varianten gibt, eine weitere gegenläufige Kette ein, weil wir so die Leitungslängen minimieren und die Montage hinsichtlich Leitungszuführung vereinfachen können“, erläutert Gümperlein. „Und bei der z-Achse haben wir von einer stehenden auf zwei hängende Ketten umgestellt, die sich rechts und links vom Stößel bewegen.“

Einer der Gründe war auch hier, die kürzestmögliche Kette für die Energieführung einzusetzen, um Druckverluste in den Medienleitungen auf ein Minimum zu reduzieren. Wenn dies nicht gelingt, müssten größere Leitungsquerschnitte gewählt werden, die wiederum die Dynamik beeinträchtigen. Das Wichtigste bei der Neukonstruktion der Energieketten war aber der Zugewinn an Flexibilität auf der x-Achse: Wenn ein Kunde künftig einen 20 Meter langen Bearbeitungsraum wünscht, kann DMG Mori diesen Wunsch erfüllen – aus dem Baukasten, auch bei den Energieketten.

Der Autor Markus Kogelmann ist Branchenmanager Werkzeugmaschinen bei der Igus GmbH.

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