Welche Bügelkette wähle ich?

Der hier beschriebene Anwendungsfall für Westphal war 2002 der Startschuss für die Weiterentwicklung von Bügelenergieketten, die wir inzwischen in verschiedenen Varianten im Standardprogramm haben. Welche Kette die richtige ist, wenn es um das Führen von Schläuchen in CNC-Bearbeitungsmaschinen geht, erfahren Sie im Anwendungsfall des Herstellers Trima:
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Energiekette mit Absaugschlauch im Huckepack

Aus Standard-Komponenten entsteht eine neue Art der Energiezuführung

Sonderkonstruktion oder Standardlösung? Die Kunden möchten die technisch optimale Maschine, aber ohne die Probleme von Sonderkonstruktionen wie aufwändiger Ersatzteilbeschaffung und hohen Entwicklungskosten. Was zunächst wie die Quadratur des Kreises aussieht, ist durchaus lösbar: Westphal Maschinenbau in Hameln zeigt es mit Komponenten von igus. Hier entstand aus Standardteilen eine neue Art von Energiezuführung, deren Huckepack-Prinzip den großvolumigen Absaugschläuchen in der Holz- und Sandwichbearbeitung endlich einen definierten Platz zuweist und Luft für Weiterentwicklungen schafft.

"Offenes Fenster" zum Kunden
Mit seiner konsequent auf Qualität, Offenheit und Kundennutzen ausgerichteten Firmenpolitik ist Westphal Maschinenbau in einem schwierigen Umfeld erfolgreich. Der Einsatz bester Komponenten ist dabei ebenso wichtig wie die Verwendung von Standard-Elementen: "Genauere und bessere Komponenten sparen in allen Stufen Folgekosten," so Rene Westphal. Beispielsweise werden nur Zahnstangen minimaler Toleranz eingebaut, für die bereits ein Messprotokoll vorliegt. Das erspart Folgekosten in der Montage und Einrichten und setzt sich bis in die Produktion fort. Die Genauigkeit seiner Maschinen ist so hoch, dass er sie vor der Auslieferung praxisnah mit dem Schneiden spezieller Gewinde testet – eine ungewöhnliche Maßnahme bei Maschinen dieser Abmessungen. So hat das abgebildete CNC-Bearbeitungszentrum in Portalbauweise zur Bearbeitung von Caravan-Seitenteilen und -Böden 7 Achsen mit Verfahrwegen von 15500 x 3200 x 450 mm (XYZ). Es dient vor allem zur Bearbeitung von Aluminium-Sandwich-Elementen. Auch beim direkten Kundenkontakt sprengt der energische Geschäftsführer aus der Rattenfängerstadt den Rahmen des Üblichen. Seine sprichwörtliche Offenheit geht bis zur Offenlegung aller Maschinenteile. Dadurch kann der Kunde eventuelle Ersatzteile selbständig kaufen und auch für das Nachrüsten sind die Maschinen bereits vorbereitet. Dies setzt natürlich den Einsatz von Standardkomponenten voraus – auch in der Energiezuführung!

Bügel-Energiekette in Westphal Holzbearbeitungsmaschine

"Der Eiertanz hat ein Ende"
Kennzeichnend für die Bearbeitung von Holz, Aluminium-Profilen und Sandwich-Elementen sind groß dimensionierte Absaugeinrichtungen für die entstehenden Späne. Denn mit den bisher üblichen, von der Decke hängenden Absaugschläuchen waren moderne Maschinen mit immer höherer Leistungsfähigkeit einfach nicht mehr realisierbar. Und genau dafür wurde dringend eine Lösung gesucht."Das wird bereits bei zwei Schläuchen ein Eiertanz." beschreibt Westphal das Problem. "Also sahen wir uns auf dem Markt nach einer Lösung um." Und das mit "westphälischer Offenheit". So kompetent und transparent, wie er mit seinen Kunden umgeht, so sollte auch sein Lieferant der Energiezuführungssysteme sein. "Wir waren direkt vom igus Vertriebsingenieur angetan. Er kam sofort und unterbreitete binnen weniger Stunden ein qualifiziertes Angebot. Auch als beim Einbau Fragen auftauchten, kam er und unterstützte uns. Wir haben jetzt eine Lösung, die dem Eiertanz ein Ende macht und mit der wir unsere Maschinen in jeder Richtung weiter entwickeln können – zu mehr Achsen, längeren Verfahrwegen und mehr Achsen pro Portal."
Wie sah nun konkret die Lösung aus?

Huckepack zum Ziel
Tatsächlich umfasste die Suche nach der idealen Führung für die Absaugschläuche folgende Punkte: Sie sollte

aus Standard-Komponenten bestehen und
250 mm durchmessende Absaugschläuche
bei minimalem Platzbedarf
zusammen mit anderen Leitungen wesentlich geringeren Durchmessers sicher führen.

Die Lösung dieser Aufgabe war nicht trivial, weil die Absaugschläuche mit ihrem Durchmesser von 250 mm theoretisch sehr große und damit teure Energieführungs-Systeme erfordern würden – diese aber von der Belastung her wiederum völlig überdimensioniert wären.

Im Zusammenwirken von Westphal Maschinenbau und igus entstand mit der Energiezuführung Typ 1600.40.250.0 eine Lösung im Huckepack-Prinzip. Sie besteht komplett aus Kunststoff und benötigt keinerlei Metallverschraubungen. Damit ist sie besonders leitungs- und schlauchschonend. Sie

trennt zuverlässig die großen, relativ fragilen Schläuche auf einer Seite der Energiezuführung von den Pneumatik- und Energieleitungen auf der anderen Seite.
führt mit minimalem Materialaufwand und damit geringem Gewicht große Schlauchdurchmesser – in diesem Fall 250 mm.
basiert auf dem Energiezuführungs-Baukasten von igus, was die Ersatzteilversorgung sichert.

"Tatsächlich ist diese Lösung nur mit unserem Systembaukasten möglich," sagt Michael Blaß von igus. "Bei über 43.000 Teilen können wir auch Sonderlösungen aus dem Baukasten realisieren. Hier haben wir Standardkomponenten neu angeordnet, so dass der Kunde keine Wartezeiten beim Nachbestellen hat."

Lean solution
Die Huckepack-Lösung mit dem igus Energiezuführungs-System hat noch einen weiteren wichtigen Vorteil: Sie ist sehr leicht. So brauchen die Portal-Servomotoren weniger als 1% ihrer Leistung für das Mitbewegen der Energiezuführung. Immerhin werden hier 25 Leitungen (zu den Absaugschläuchen kommen noch Lichtwellenleiter-, Energie- und Pneumatikleitungen) mit bis zu 60 m/min bei einer Beschleunigung von 1,5 m/s² geführt und verfahren. Bei dieser Lösung ist lediglich das Obertrum der Energiezuführung abgestützt. Die Bügelstege sind so steif, dass sie ohne zusätzliche konstruktive Elemente die seitliche Führung und die vertikale Belastung über die ganze Verfahrlänge von 16 Meter abtragen. Mit diesen Werten ist die Leistungsfähigkeit der igus Energiezuführungs-Systeme längst nicht ausgereizt.

Option für die Zukunft
Bei der eingebauten Flexibilität Flexibilität und Erweiterungsfähigkeit der Maschinen von Westphal spielen Energieführungssysteme von igus eine im Wortsinn tragende Rolle. "Nur mit diesen Systemen können wir bei mehreren Achsen und Portalen eine optimale Schlauch- und Leitungsführung realisieren," so Westphal. "Denn die Kunden wollen steckerfertige Maschinen – am liebsten mit einer zentralen Zuführung für alle Anschlussleitungen – Daten, Energie, Druckluft und Absaugung." Ein weiterer Trend ist die zunehmende Leistungsfähigkeit: Westphal hat bereits Maschinen mit drei unabhängigen Portalen und 12 Achsen im Einsatz. Und das ist längst nicht das Ende. In der Planung sind bereits bis zu 16 Achsen und Verfahrwege bis zu 40 Meter. Solche komplexen und großen Anlagen sind wegen der Vielzahl der Zuleitungen ohne leistungsfähige Energiezuführungssysteme nicht denkbar. Damit eröffnen sich der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen der Westphal Maschinenbau GmbH und der igus GmbH neue Gebiete.

Hier geht es zu den eingesetzten Produkten

Konfektionierte Energieketten readychain