Leise, schnell und effizient Rollenenergieketten für hoch dynamisches Linearportal

\“Wir haben unser Portalsystem komplett überarbeitet\“, erzählt Dipl.-Ing. Peter Vogl, Direktor Konstruktion & Entwicklung der Grob-Werke GmbH & Co. KG in Mindelheim. Das Angebotsspektrum des 1926 gegründeten Familienunternehmens umfasst flexible Fertigungssysteme für die Automobilindustrie. Kernkompetenzen sind die spanende Bearbeitung bis hin zum komplett einbaufertigen Zustand, Die erwähnte Überarbeitung betrifft alle Fertigungsschritte, die an Guss- oder Schmiedeteilen vorkommen können. Das Unternehmen hat dafür ein neues Linearportal entwickelt, auch Übersetzer genannt. Seine entscheidenden Merkmale sind, dass es wesentlich kleiner und kompakter als die bisherigen Lösungen ist. \“Unsere Vorgabe war, dass die Beladeprozesse vereinheitlicht und vereinfacht werden sollen\“, erläutert dazu Peter Vogl. \“Das funktioniert nur über die Dynamik. Und daraus ergibt sich schnell die Frage nach der passenden Energiezuführung.\“ Umfangreiche Tests im Vorfeld In dem Linearportal kommen Rollenenergiezuführungen der igus GmbH zum Einsatz. Es handelt sich um das wartungsarme Rollen-e-ketten-System P4, das durch das spezielle Design der Rollen und der Kettenglieder besonders leise läuft. Grundsätzlich ist die Kette vor allem für hohe Verfahrgeschwindigkeiten, lange Verfahrwege und hohe Füllgewichte geeignet. Bei den Tests im Vorfeld standen sich Magnetketten und Kunststoffenergieketten gegenüber. Die Entscheidung fiel eindeutig aus: interne Untersuchungen ergaben u.a., dass Magnetketten weder den Anforderungen an Laufruhe entsprechen, noch dauerhaft den hohen Geschwindigkeiten standhalten. \“Unsere Linearportale laufen in der Regel an sechs Tagen in der Woche im Drei-Schichtbetrieb. Da kommt es in allen Bereichen auf äußerst robuste Komponenten an\“, verdeutlicht Peter Vogl. \“Maschinen- bzw. Anlagenstillstände dürfen einfach nicht vorkommen.\“ Linearportal mit hoher Dynamik Das neue Linearportal ist wesentlich kompakter und kleiner als die bisherigen Lösungen des Hauses. Eine Neuentwicklung ist die vertikale Aufhängung des Laufwagens, der bis zu 80kg Traglast trägt, und des Beladearms an großen Laufrollen unterhalb des X-Balkens. Auch die bereits bewährte Technik des Beladearms in Parallelkinematik ist weiter verbessert worden. Durch die Verringerung der bewegten Massen werden deutlich höhere Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungswerte erreicht. \“Die Geschwindigkeit liegt bei 6m/s, die Beschleunigung bei 6m/s². Die Verfahrlänge beträgt bis zu 40m\“, konkretisiert Peter Vogl. \“Geschwindigkeit und Beschleunigung sind damit doppelt so schnell wie beim bisherigen Modell.\“ Besonders leise Profilrollen-Energiekette Eine komplette Fertigungslinie besteht zum einen aus dem Linearportal, zum anderen aus ein- und zweispindligen Bearbeitungszentren für die Werkstücke. \“Aus Gründen des Arbeitsschutzes muss die Summe aller Geräusche relativ niedrig sein\“, bringt Peter Vogl ein wichtiges Anforderungskriterium auf den Punkt. Dazu kommen die Anforderungen an Dynamik, Verschleißfestigkeit sowie Standzeiten. Im neuen Übersetzer bewährt sich von Anfang an die Profilrollen-Energiekette P4.32. Ihr konstruktives Merkmal ist, dass Ober- und Untertrum versetzt aufeinander rollen. Dadurch laufen die Kunststoff-Profilrollen nicht übereinander, sondern auf einer durchgängigen breiten Fläche versetzt aneinander vorbei. Die Lebensdauer der Kette wird so noch weiter gesteigert. Außerdem ist sie besonders abriebfest. Dazu bemerkt Michael Offner, igus-Vertriebsleiter Süddeutschland: \“Bei Rollenketten kann man grundsätzlich von einer drei- bis vierfach höheren Standzeit ausgehen als bei gleitenden Ketten.\“ Zudem ist die Teilung der Kettenglieder mit und ohne Rolle gleich, sodass die Energiekette im Radius einen besonders ruhigen und vibrationsfreien Lauf erzielt. Die Rollen selbst sind fest in die Seitenteile der Kette integriert. Leitungsschonende \’Auto-Glide\‘-Stege aus tribologisch optimiertem Kunststoff und Alurinnen aus dem Systembaukasten führen die Energiekette sicher. Dazu kommt ein Dämpfungsprofil in der Rinne, das die Geräuschentwicklung weiter minimiert. \“Im Vorfeld haben wir einige Modifikationen an den Laufflächen und an den Öffnungsstegen vorgenommen, sodass heute die geforderte Laufruhe auf jeden Fall erfüllt wird\“, so Michael Offner. Das kann Peter Vogl nur bestätigen: \“Bei unsere internen Messungen liegen die Arbeitsgeräusche der Anlagen insgesamt bei 72dBA, das liegt deutlich unter den bei einigen Kunden maximal zugelassenen 75dBA.\“ Integrierte Energieeffizienz Energieeffiziente Arbeitsprozesse stehen verstärkt im Fokus der Anlagenbetreiber. Auch diesem Anspruch wird die Profilrollen-Energiekette P4.32 (Innenhöhe 32mm) gerecht und kommt folgerichtig immer öfter in der Automatisierung zum Einsatz. Verglichen mit der Gleitreibung ist die Rollreibung grundsätzlich 75% geringer. Das bedeutet – allein auf die Energiekette bezogen – eine bis zu 57% reduzierte Antriebsleistung. Hinzu kommt, dass aufgrund der hohen Zug-Schub-Kräfte eine gleitende Energiezuführung viel stabiler ausgelegt werden muss, während sie bei der Rollreibung wesentlich kleiner und leichter sein kann, ohne Abstriche bei Geschwindigkeiten, Beschleunigungen oder dem Geräuschpegel machen zu müssen. \“Es war allerdings von Anfang an klar, dass aufgrund der hohen dynamischen Werte nur eine rollende Lösung in Frage kommt\“, erklärt Roland Singer, Technischer Verkaufsberater bei igus. \“Sonst ist bei diesen extremen Einsätzen einfach der Verschleiß zu hoch.\“ Die Energiezuführung wird als vorkonfektioniertes anschlussfertiges readychain-System geliefert, das einfach per \’Plug&Play\‘ installiert werden kann. Speziell im Portalbereich setzt der Anlagenbauer schon seit vielen Jahren auf vorkonfektionierte Systemlösungen. \“Das rechnet sich\“, bestätigt Peter Vogl. \“Wir haben in diesem langen Zeitraum keinen einzigen Rückläufer zu verzeichnen gehabt.\“ Zusammenfassend kann man feststellen, dass die tribo-optimierten Kunststoff-Ketten und die chainflex-Leitungen helfen, Maschinen und Anlagen sowohl energie-, als auch kosteneffizient auszulegen und zu betreiben. Hannover Messe 2012 Halle 17