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FA0210-D/Dezember 2010

Bügelkette schont Riesenschlauch

Speziell im Modell- und Formenbau werden besonders hohe Anforde-rungen an die Werkstückbearbei-tung gestellt. Da die Platzvorgaben der Kunden in der Regel wenig Spielraum lassen, sind häufig maß-geschneiderte Maschinenkonzepte gefragt. Bei diesen anspruchsvol-len Aufgabenstellungen spielen die vielseitigen Energiezuführungen der igus GmbH, Köln, ihre Stärke aus. Selbst ein voluminöser Ab-saugschlauch wird sicher geführt.

„Kundenspezifische CNC-Bearbei-tungszentren für die Holz-, Kunststoff- und Leichtmetallbearbeitung sind unsere Spezialität“, erklärt der Leiter der Konstruktion, Dipl.-Ing. Michael Schell, der Trima Triebeser Maschi-nenbau GmbH in Zeulenroda-Triebes. Vom Standort in Thüringen aus werden sie in die ganze Welt verschickt. „Unser Metier ist der Sonder-maschinenbau für nahezu alle Einsatzbereiche.“

Mit seiner langjährigen Erfahrung im Bau von CNC-Spezialmaschinen hat sich das Unternehmen in den Bereichen Holz-, Aluminium- und Kunststoffbearbei-tung fest etabliert. Trima entwickelt und produziert kundenspezifische Speziallösungen, beispielsweise für Fenster-, Treppen- und Innenausbau, Türen- und Möbelfertigung, Rundbogenbearbeitung, Gravuren, Spielzeuge, Sonderteile und vieles mehr.

Hochpräzise CNC-Bearbeitungszentren Ein Fokus des Unternehmens liegt auf der Entwick-lung von CNC-Bearbeitungszentren für den Modell- und Formenbau. Diese kommen vor allem bei An-wendungen mit hochpräziser Werkstückbearbeitung in Einzel- und Serienfertigung zum Einsatz. Auch be-sonders anspruchsvolle Arbeiten an räumlichen Kör-

pern meistern diese Bearbeitungsmaschinen absolut zuverlässig. „Es handelt sich um ein äußerst univer-selles Maschinenkonzept, mit dem sich sowohl Holz und Kunststoff, als auch Leichtmetalle sowie weitere typische Modellbaumaterialien bearbeitet lassen.“, verdeutlicht Konstruktionsleiter Schell.

Trotz der aufwändigen Konstruktion kommen in den kundenspezifischen Maschinen in der Regel Serien-teile zum Einsatz. Als sichere Führung der Leitungen bewähren sich dabei robuste Kunststoff-Energieket-ten der igus GmbH, Köln. Beide Unternehmen arbei-ten bereits seit vielen Jahren erfolgreich zusammen. „Da wir nicht von der Stange fertigen und keine fest stehenden Baugruppen haben, spielt für uns die kompetente Beratung in der Konzeptionsphase eine besonders große Rolle“, erläutert Michael Schell. „Gerade im Sondermaschinenbau müssen die Ma-schinen unter allen erdenklichen Einsatzbedingun-gen von Anfang an reibungslos funktionieren. Und das gilt selbstverständlich auch für die eingesetzten

Kundenspezifische Sondermaschinen für den Modell- und Formenbau

Bild FA0210-01: igus GmbH, Köln Hochpräzise Bearbeitung u.a. von Holz-, Kunststoff- und Leichtmetallwerkstücken: das 3 m hohe CNC-Bearbeitungszentrum für den Modell- und Formenbau von Trima, Zeulenroda-Trie-bes (Thüringen). In den X-, Y- und Z-Achsen kommen insgesamt vier Energieketten von Ener-gieführungsspezialist igus GmbH, Köln, zum Einsatz.

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Komponenten wie beispielsweise die Energie-zuführungen.“

Das Unternehmen TRIMA beschäftigt rund 110 Mitarbeiter. „Wir können auf ein umfas-sendes Wissen und eine langjährige Tradition im Maschinenbau für die unterschiedlichsten Einsatzfälle verweisen“, so Michael Schell. „Durch unsere eigene Entwicklungs- und Kon-struktionsabteilung und die hohe Fertigungstie-fe bieten wir unseren Kunden intelligente und wirtschaftliche Lösungen aus einer Hand.“ Ein umfassender Service sichert die hohe Einsatz-fähigkeit unserer Anlagen. „Wir arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen, um seine Produk-te und Produktionsanforderungen zu analysie-ren. Dann bauen wir genau die Maschinen, die seinen Anforderungen entsprechen.“

5-Achstechnik für GießereimodellbauDie Bearbeitungsmaschinen für den Modell- und Formenbau gibt es grundsätzlich mit 3- oder 5-Achstechnik. Der Schwerpunkt wird in Zukunft hauptsächlich auf der 5-Achstechnik liegen, die im Einsatz noch mehr Variabilität bietet. Bei einem aktuellen Projekt für den Gie-ßereimodellbau kommt eine für besonders be-engte Platzvorgaben in der Höhe maßgeschnei-derte 5-Achsmaschine mit kardanischem Kopf zum Einsatz. Dieser erreicht kollisionsfrei jede Ecke des Werkstücks. Eine Maschine dieser Art bietet dem Anwender speziell im Modellbau ein sehr breites Einsatzspektrum. Da die Bear-beitung kleiner und kleinster Konturen viel Zeit in Anspruch nimmt, läuft sie im 24-Stunden-betrieb, d.h. die Maschine arbeitet über Nacht selbstständig ohne Maschinenbediener vor Ort. Die Anforderungen an die zum Einsatz kommenden Kom-ponenten sind dem entsprechend hoch. Die Antriebe müssen zuverlässig funktionieren, die Spindel darf sich nicht erwärmen. Als weiteres Ausstattungsdetail gibt es noch ein Beschriftungssystem am 5-Achskopf, mit dem ein Nesting durchgeführt wird.

Absaugschlauchstatt teure EinhausungBei einer Bauteil- bzw. Durchlasshöhe von 500 mm, ist das kundenspezifische Bearbeitungszentrum ins-gesamt 3 m hoch. Die Verfahrwege betragen in der X-Achse 4.100 mm, in der Y-Achse 2.600 mm sowie in der Z-Achse 1.000 mm. Beim Verfahren werden

Bild FA0210-02: igus GmbH, Köln Nicht die Späne sind hier das Problem, sondern der Holzstaub. Er darf sich unter keinen Umständen entzünden. Statt einer teuren, aufwändigen Kompletteinhau-sung wählte Trima dazu einen riesigen Absaugschlauch, geführt und geschützt in einer Bügelkette.

Bild FA0210-03: igus GmbH, Köln Die Energiekette der Serie „E4/light“ in Bügelversion nimmt den wuchtigen Absaug-schlauch mit einem Durchmesser von 300 mm auf.

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Geschwindigkeiten von bis zu 1 m/s bei Beschleunigungen von 5 m/s2 realisiert. Vakuumspannvorrichtungen, die auf dem Maschinentisch universell zum Einsatz kommen, sorgen für die nötige Flexibili-tät beim Bearbeiten der Teile. In diesem Einsatzfall handelt es sich in erster Linie um die Holzbearbeitung; hier spielt die Absaugung eine extrem wichtige Rolle. „Nicht die Späne sind in diesem Umfeld das Problem, sondern der Holzstaub. Er darf sich unter keinen Umständen entzün-den“, erklärt der Konstruktionsleiter. Eine komplette Einhausung wäre die sichers-te, allerdings auch teuerste Lösung. „Aus Kostengründen haben wir uns für einen Absaugschlauch entschieden.“ Um diesen sicher und sauber zu führen, hat man ihn als Sonderlösung in einer speziellen Energiezufüh-rung von igus GmbH, Köln, untergebracht. „So macht die Maschine überdies auch optisch einiges her.“

Bügelversion für breite SchlauchdurchmesserSchon beim ersten Blick fällt der voluminöse Absaug-schlauch mit einer Länge von über 6 m und einem Durchmesser von 300 mm sofort ins Auge. „Aufgrund des großen Durchmessers war ein sicheres Füh-ren in einer ’normalen’ Energiekette nicht möglich“, macht Michael Schell klar. „Hinzu kommen die engen Platzverhältnisse beim Kunden. Deshalb haben wir

mit unserem Ansprechpartner von igus vor Ort ge-meinsam nach einer Lösung gesucht und diese auch prompt gefunden.“ Aus dem riesigen, 70.000 Teile umfassenden Modulbaukasten von igus für Energie-ketten kommt – zur schonenden, sicheren Führung des Schlauches – eine Energiekette der Serie „E4/light“ zum Einsatz, und zwar als Bügelversion. Die-se ist für Schläuche mit einem Außendurchmesser bis 300 mm geeignet. Die Bügel sind direkt auf das Seitenteil montiert und gewährleisten eine optimale Schlauch- und Leitungsführung. Die Bügelstege sind so steif, dass sie ohne zusätzliche konstruktive Ele-mente die sichere Führung auch bei Belastung über die gesamte Verfahrlänge gewährleisten.

Die gleichmäßige Führung des Absaugschlauchs in der Energiekette, ermöglicht eine gleichbleibende Absaugleistung in jeder Verfahrposition. Auch ist der Maschinentisch von oben erreichbar, so dass mit ei-nen Hallenkran be- und entladen werden kann.

Die „light“-Version der Energiekette „E4“ bietet au-ßerdem einen Gewichtsvorteil. Denn Seitenglieder und Stege sind hier hoch stabil aber dünner als bei der Standardversion, was mehr Innenraum bringt und weniger Kosten. Das „E4/light“-Energiekettensystem bietet sich besonders bei kürzeren Verfahrwegen, hängenden oder kleinen, stehenden Designs an.

Bild FA0210-04: igus GmbH, Köln Die Bügelkette ist so stabil, dass sie zudem eine zweite Energiekette mit allen Elektroleitun-gen sicher auf der Y-Achse mitträgt.

Bild FA0210-05: igus GmbH, Köln Energiekette „E4/light“ mit Bügeln aus tribologisch optimierten Kunststoff zur schonenden Führung von Schlauchanwendungen.

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Großer Baukasten,stabil und leitungsschonendInsgesamt kommen in dem Bearbeitungs-zentrum vier Energiezuführungen zum Einsatz: für die X-Achse die Universalkette „E4.1“, in der Y-Achse die Serien „E2/000“ und die beschriebene „E4/light“ in der Bü-gelversion sowie in der Z-Achse eine wei-tere Energiekette der Serie „E2/000“. Mit der beidseitig zu öffnenden Serie „E4.1“ lassen sich fast alle Anwendungen reali-sieren. Konstruktive Merkmale sind u. a. ein Untergriff für sehr hohe Seitenstabili-tät, hohe Schubkraft auf langen Verfahr-wegen sowie bei großen frei tragenden Längen. Hinzu kommen Außen- und In-nenlaschen für die schnelle Montage. Die Kette ist Schmutz abweisend und hat eine glatte verschleißfeste Oberfläche. Ein besonderes konstruktives Merkmal auf der Y-Achse ist, dass die Energiezuführung mit allen Elek-troleitungen innerhalb der Bügelkette läuft. Diese ist so stabil, dass sie neben dem wuchtigen Absaug-schlauch auch die leitungsführende „E2/000“-Kette sicher tragen kann. „Und wir sparen auf diese Weise auch noch sehr viel Platz“, ergänzt Michael Schell.

Bei allen verbauten Energieketten von igus setzt Tri-ma grundsätzlich Trennstege ein. Diese Innenauftei-lungselemente stellen im rauen Betriebsalltag, dank ihrer abgerundeten Konturen, eine lange Lebensdau-er der Leitungen sicher und halten diese stets auf Li-nie. So kann kein Verrutschen oder Umschlingen der geführten Kabel entstehen.

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Die Begriffe “igus“, “Chainflex“, “Easy Chain“, “E-Chain“, “E-Chain Systems“, “E-Ketten“, “E-KettenSysteme“, “Energy Chain“, “Energy Chain Systems“, “Flizz“, “ReadyChain“, “Triflex“, “TwisterChain“, “DryLin“, “iglidur“, “igubal“, “Polysorb“, “vector“, “manus“, “xiros“, “xirodur“ und “plastics for longer life“ sind in der Bundesrepublik Deutschland und gegebe-nenfalls international markenrechtlich geschützt.

Bild FA0210-06: igus GmbH, Köln Von links: Michael Schell, Konstruktionsleiter von Trima, Yve Kirsch (igus) und Uwe Schön-bach, Konstrukteur bei Trima.