Energieketten mit Führungssystem in Gantry-Maschinen
Wenn XXL-Maschinen noch größer werden
Seit 100 Jahren steht Deckel Maho für hochpräzisen Maschinen- und Werkzeugbau. Mit der Monoblock, Duoblock, Portal- und Gantry-Baureihe bietet das Unternehmen ein flexibles Angebot für unterschiedliche Dimensionen - vom kleinen bis ganz großen Bauteilen. Werkstücke mit bis zu 10m Länge und mit einem Gewicht von bis zu 150t werden im XXL-Center in Pfronten gefertigt. Künftig sollen noch längere möglich sein, denn mit der modularen Konstruktion kann der X-Weg verlängert werden.
Bild: Igus GmbHXXL-Center: So heißt die Fertigungshalle von Deckel Maho in Pfronten, 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 ist DMG Mori mit dieser Maschinenbaureihe weltweit erfolgreich und plant zurzeit noch Größeres. Dr. Kai Gümperlein, Leiter Konstruktion und Entwicklung XXL-Maschinen: "Wir planen, die modulare Konstruktion so zu erweitern, dass Bauteile bis zu 20m Länge bearbeitet werden können." Dabei soll die - bei dieser Größe - hohe Flexibilität der Maschine erhalten bleiben: Die DMU 600 Gantry kann einerseits beim Schruppen hohe Zerspanungsleistungen erbringen und andererseits beim Schlichten hohe Oberflächengüten und -genauigkeiten erzeugen. Das ist beispielsweise von Vorteil, wenn große Werkzeuge für den Kunststoff-Spritzguss hergestellt werden.
Bild: Igus GmbHNeue Lösung für die flexible Energiezuführung
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 die leistungsstarken Werkzeuge auch Medienleitungen für Kühlschmierstoffe, Hydrauliköl und Druckluft transportiert sowie eine große Anzahl an Signalleitungen.
Bild: Igus GmbHGegenläufige 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 z.B. 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 400mm 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 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 der neuen Lösung ist aus Sicht von DMG Mori aber das modulare Prinzip. Gümperlein: "Wir können jetzt bei allen bisherigen Varianten mit 6, 8 und 10m Bauraum die gleiche Grundkonstruktion verwenden und in Zukunft, bei noch größeren Maschinen. Dann benötigen wir nur, den Verfahrweg und die Kette zu verlängern."
Freitragendes Abrollen
Bei den Energieketten des Portals kommt eine Lösung zum Einsatz, die Igus 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 freitragende Prinzip bewirkt, dass sich Obertrum und Untertrum nicht berühren, was den Verschleiß verringert und das Risiko, dass Späne auf den Gleitflächen zu Schäden führen. Dabei sind Verfahrwege bis zu 50m möglich.
Gemeinsam zum guten Ergebnis
Die Idee, dieses System einzusetzen, entstand bei gemeinsamen Überlegungen von Kai Gümperlein mit Markus Kogelmann, Igus Branchenmanager für Werkzeugmaschinen. Als Folge dieser Gespräche gibt es nicht nur eine, sondern gleich mehrere neue Lösungen. Denn im Zuge der Überarbeitung wurden auch die Energieketten an der Y-Achse und der Z-Achse der DMU 600 Gantry linear optimiert. Kai Gümperlein: "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. 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 dafür war auch hier, die kürzestmögliche Kette 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 20m langen Bearbeitungsraum wünscht, kann DMG Mori diesen Wunsch erfüllen - aus dem Baukasten, auch bei den Energieketten.
Seit 100 Jahren steht Deckel Maho für hochpräzisen Maschinen- und Werkzeugbau. Mit der Monoblock, Duoblock, Portal- und Gantry-Baureihe bietet das Unternehmen ein flexibles Angebot für unterschiedliche Dimensionen - vom kleinen bis ganz großen Bauteilen. Werkstücke mit bis zu 10m Länge und mit einem Gewicht von bis zu 150t werden im XXL-Center in Pfronten gefertigt. Künftig sollen noch längere möglich sein, denn mit der modularen Konstruktion kann der X-Weg verlängert werden.
Bild: Igus GmbHXXL-Center: So heißt die Fertigungshalle von Deckel Maho in Pfronten, 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 ist DMG Mori mit dieser Maschinenbaureihe weltweit erfolgreich und plant zurzeit noch Größeres. Dr. Kai Gümperlein, Leiter Konstruktion und Entwicklung XXL-Maschinen: "Wir planen, die modulare Konstruktion so zu erweitern, dass Bauteile bis zu 20m Länge bearbeitet werden können." Dabei soll die - bei dieser Größe - hohe Flexibilität der Maschine erhalten bleiben: Die DMU 600 Gantry kann einerseits beim Schruppen hohe Zerspanungsleistungen erbringen und andererseits beim Schlichten hohe Oberflächengüten und -genauigkeiten erzeugen. Das ist beispielsweise von Vorteil, wenn große Werkzeuge für den Kunststoff-Spritzguss hergestellt werden.
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Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 5 (Juni) 2021 - 04.06.21.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
