Wenn XXL-Maschinen noch grösser werden

XXL-Center: So heisst die (in der Tat sehr grosse) 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 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 20 m 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.

Neue 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.

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 zum Beispiel 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 mm Innenbreite gehört zu den grössten, die das sehr umfangreiche 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.

Zentraler Vorteil: das modulare Prinzip
Der zentrale Vorteil der neuen Lösung ist aus Sicht von DMG MORI aber das modulare Prinzip. Dr. Kai Gümperlein: «Wir können jetzt bei allen bisherigen Varianten mit sechs, 8 und 10 m 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 – mit guidelok Obertrumführung
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 und das Risiko, dass Späne auf den Gleitflächen zu Schäden führen. Dabei sind Verfahrwege bis zu 50 m 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.

Gemeinsam zum guten Ergebnis
Die Idee, dieses System einzusetzen, entstand bei gemeinsamen Überlegungen von Dr. Gümperlein mit Markus Kogelmann, igus Branchenmanager für Werkzeugmaschinen. Dr. Gümperlein: «Wir schätzen den Dialog mit igus. Die Gespräche sind offen und transparent und sie führen – wie man sieht – zu neuen Lösungen.»
In der Tat gibt es schon als Folge dieser Gespräche 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 20 m langen Bearbeitungsraum wünscht, kann DMG MORI diesen Wunsch erfüllen – aus dem Baukasten, auch bei den Energieketten.

INFOS | KONTAKT
igus® Schweiz GmbH
Winkelstrasse 5
CH-4622 Egerkingen
T +41 (0)62 388 97 97
www.igus.ch
info@igus.ch