Energieführungsketten

Präzise Führung

Bewegte Maschinen- und Anlagenteile müssen fast immer mit Energie, Steuerungssignalen, Druckluft, Öl und eventuell auch Kühlwasser versorgt werden. Das ist die Domäne der Energieführungsketten. Aber welches der vielen angebotenen Systeme ist das Richtige und welche Anforderungen werden gestellt? SCOPE-Redakteur Dr. Peter Stipp beantwortet diese Fragen.
Die Energieführungsketten der Serie MT sind wahlweise in einer Vollkunststoff- oder einer Hybridausführung mit Aluminiumdeckeln lieferbar.

Das Maschinenbau-Unternehmen Rottler entwickelt und fertigt seit 1970 kundenorientierte, werkstückspezifisch gestaltete Werkzeugmaschinen zum Fräsen, Bohren, Drehen und Schleifen. Der Kundenkreis rekrutiert sich aus Unternehmen der Luft- und Raumfahrt, dem Schiffbau, der Automobilindustrie sowie Betrieben, die sich mit der Schienenbearbeitung, der Schmiedestückbearbeitung und der Aluminium- und Graphitbearbeitung beschäftigen. Konkret werden beispielsweise bei MAN Aerospace Teile für die europäische Trägerrakete Ariane gefertigt und auf bei Rottler modernisierten Maschinen entstehen Komponenten für den Airbus. Pro Jahr werden hier - abhängig von der Komplexität der Produkte - etwa drei bis vier Einheiten entwickelt und gebaut. Die besonderen Stärken des Unternehmens sieht Helge Braunöhler, Konstrukteur bei Rottler, in der Flexibilität und den kurzen Projektlaufzeiten. Eines der aktuellen Projekte ist eine kundenspezifische Rohrenden-Bearbeitungsmaschine für die Innen- und Außenbearbeitung von Aluminium-Rohrenden. Das Maschinengewicht beläuft sich auf ca. 100 Tonnen, die Länge beträgt ca. 15 Meter. Konzeption und Fertigung der Maschine nahmen etwa ein Jahr in Anspruch.

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160 Rohre im Dreischichtbetrieb

Mit Hilfe dieser Kombination aus Dreh- und Fräsmaschine erfolgt eine Bearbeitung der Innenbohrung des Rohres bis zu einer Tiefe von 525 mm sowie eine Außenbearbeitung auf Länge und das Bohren in den angeschmiedeten Flansch. Dabei wird die Position des Flansches durch eine integrierte Kamera ermittelt und über die Steuerung ausgewertet, so dass die Bohrungen zentrisch zur Mittelachse des Rohres liegen. Die zu bearbeitenden Rohre haben eine Länge von etwa 6,5 Metern und einen Außendurchmesser von 228 Millimetern. Die Anlage ist für eine Bearbeitungszeit von ca. sieben Minuten pro Rohr konzipiert. Im Dreischichtbetrieb können somit rund 160 Stück pro Tag bearbeitet werden. Zur Energieversorgung der bewegten Maschinenteile wurden Energieführungsketten von Kabelschlepp ausgewählt ¿ ein Unternehmen, mit dem Rottler seit mehr als 20 Jahren erfolgreich zusammenarbeitet. Die hier eingesetzten Ketten vom Typ MT sind grundsätzlich als geschlossene Lösung mit Kunststoff- oder Aluminiumdeckeln konzipiert, der Buchstabe T steht hier für Tube. Die Ausführung mit Aluminiumdeckeln ist im 1-mm-Raster lieferbar und lässt sich so variabel an jede Anforderung anpassen. Die Deckellösung wurde für ein geschlossenes Gesamtbild gewählt. Die Ketten lassen sich zur Leitungsbelegung innen und außen schnell öffnen. Außen sind die Deckel wahlweise rechts oder links aufklapp- und lösbar sowie innen ausdrehbar. Insgesamt wurden zur Versorgung der 29 Achsen 13 Ketten in unterschiedlichen Breiten zwischen 74 und 560 Millimetern, Längen zwischen 1.554 und 3.330 Millimetern und Innenhöhen von 26, 38,5 und 54,5 Millimetern (Typ MT 0475, MT 0650 und MT 0950) verbaut. Wo es die notwendige Breite erforderte, verwendete man die Aludeckel-Version, ansonsten die Ausführung mit Kunststoff-Deckeln. Die breiteste Kette versorgt die Hauptachse, die in ihr geführten Leitungen teilen sich dann in mehrere Stränge für die übrigen Achsen auf. Dafür werden die schmaleren Ketten benötigt.

Lieferbar im 1-mm-Raster

Zur Versorgung des Werkzeugwechsler-Schlittens griffen die Konstrukteure auf Robotrax zurück, ein rundes Energieführungssystem für dreidimensionale Bewegungen. Ein wichtiger Punkt war hier, die eingeschränkten bzw. engen Einbaubedingungen optimal auszunutzen. Die offene Konstruktion zeichnet sich durch eine schnelle Leitungsbelegung durch Eindrücken der Leitungen aus und ermöglicht eine einfache Kontrolle der Leitungen auf mögliche Beschädigungen. Dieses Energieführungssystem ist mit Durchmessern zwischen 40 und 100 Millimetern lieferbar; bei Rottler war der größte Durchmesser mit einer Länge von 2 x 1.500 Millimetern gefordert. Die Befestigung des Systems an der Maschine oder Anlage erfolgt mit passenden Schnellspannhaltern, die bei Bedarf auch mit Drehtellern ausgerüstet sein können. Damit erreicht man einen zusätzlichen Freiheitsgrad. Um eine hohe Stabilität des Energieführungssystems zu gewährleisten, werden die einzelnen Kunststoffglieder auf ein dünnes Stahlseil gezogen. Damit lässt sich gleichzeitig eine Vorspannung des Systems einstellen. Die Bestückung der Energiezuführung mit Leitungen für die Drehstromservomotoren sowie mit Hydraulik- und Pneumatikleitungen erfolgte problemlos durch eigene Monteure. Zur Befestigung der Ketten am Festpunkt und am Mitnehmerpunkt wurden die ebenfalls von Kabelschlepp angebotenen UMB-Anschlussstücke aus Aluminium benutzt. UMB steht für Universal Mounting Bracket. Diese Elemente erlauben eine flexible Auslegung der Befestigung. Zur Unterteilung des Kettenquerschnitts genügte in diesem Fall eine einfache vertikale Aufteilung mit Hilfe des Trennstegsystems TS0. Die Einbaulage der Energieführungsketten ist überwiegend liegend im freitragenden Betrieb, einige wenige Ketten werden aber auch hängend betrieben; die geforderten Verfahrgeschwindigkeiten betragen maximal 15 Meter/Minute. Dr. Peter Stipp

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