Mess-Systemleitungen für Großbearbeitungszentren

Die Werkzeugmaschinenfabrik WALDRICH COBURG GmbH setzt für ihre hoch komplexen Anlagen auf die neueste Steuerungsgeneration.
Die Komplettbearbeitung von Großkomponenten wie Dieselmotoren, Turbinen, Generatoren oder Schiffspropellern hat zur Folge, dass die jeweiligen Bearbeitungszentren immer größer werden. Das hat auch Auswirkungen auf die Maschinentechnologie. Der Werkzeugmaschinenbauer dieser hoch komplexen Anlagen setzt grundsätzlich auf die neueste Steuerungsgeneration. Für sie ist eine spezielle Gesamtlösung mit einer Messsystemleitung entwickelt worden, die auch über sehr große Entfernungen die Signale dauerhaft sicher überträgt und für eine hohe Maschinenverfügbarkeit sorgt.

Was wurde benötigt: "readychain"-System bestehend aus Energiekette und chainflex-Leitungen wie bspw. der Messsystemleitung CF113.028.D, M23-Rundsteckverbinder
Anforderungen: hohe Verfügbarkeit von Leitungsführung und Leitungen unter Dauerbelastung, teilweise raue Umgebungsbedingungen in der Metallbearbeitung, insgesamt hohe mechanische, elektrische und chemische Anforderungen
Branche: Großwerkzeugmaschinenbau
Erfolg für den Kunden: individuelle Verbindungslösung, die durch Testreihen im Versuchslabor auf die Kundenanlage abgestimmt wurde, hohe Haltbarkeit und Signalqualität, extrem niedrige Dämpfungseigenschaften

Problem

Das Unternehmen WALDRICH COBURG gehört im Großwerkzeugmaschinenbau zu den führenden Anbietern in der Welt. Höchste Qualitätsstandards und konsequente Kundenorientierung sind die Leitmotive des Maschinenbauers. Am Standort in Coburg werden Fräsmaschinen in horizontaler und vertikaler Bauweise, Vertikaldrehmaschinen und Schleifmaschinen gefertigt.
Die Kunden von WALDRICH COBURG nutzen die Maschinen nicht selten 20-30 Jahre oder länger, wobei oftmals auch Verfügbarkeiten von mindestens 95% gefordert werden. Aus diesem Grund müssen auch alle Komponenten unter allen Umständen dauerhaft einwandfrei funktionieren. Diese Umstände bedeuten für die Leitungsführung ein besonders hohes Anforderungsprofil in der Anwendung.
Hinzu kommt, dass die Leitungen die Dauerbewegung in den Energieketten und die teilweise rauen Umgebungsbedingungen der Metallbearbeitung ohne Schäden überstehen müssen. Dazu Thomas Bischoff: „Leitung und Stecker müssen robust sein und den mechanischen, elektrischen und chemischen Anforderungen genügen. Dazu müssen sie in der Fertigung einfach verarbeitet werden können, ohne dass zusätzliche Spezialwerkzeuge angeschafft werden. Außerdem wollten wir möglichst auf das gewohnte Leitungs- und Steckermaterial zurückgreifen, um keine Probleme bei der Umstellung zu bekommen.

Lösung

Schon seit vielen Jahren kommen in den großen Bearbeitungszentren Energieketten und chainflex Leitungen von igus zum Einsatz. In kleineren Baureihen der Portalbearbeitungszentren setzt das Unternehmen auch auf vorkonfektionierte Energiezuführungen, die unter dem Namen readychain vertrieben werden. Ein Grund für die Entscheidung: Die Kunden des Herstellers nutzen die Maschinen gerne auch viele Jahre länger als gedacht und verlangen gleichbleibend hohe Verfügbarkeiten. „Aus diesem Grund müssen auch alle Komponenten unter allen Umständen dauerhaft einwandfrei funktionieren“, bringt der Gruppenleiter das hohe Anforderungsprofil auf den Punkt. „Und hier haben wir über die Jahre mit den chainflex Leitungen von igus die besten Erfahrungen gemacht.“
Im Jahr 2010 hat sich der Spezialist weiterhin für große Bearbeitungszentren entschlossen, in seinen Maschinen auf eine neue Steuerungstechnologie zu setzen dessen Umstieg auch neue Messsystemleitungen erforderte. Aufgrund bereits guter Erfahrungen in der Vergangenheit fiel die Wahl auf die chainflex-Leitung CF113.028.D.
CF113.D-Leitungen verfügen über einen PUR-Mantel. Im Hinblick auf den Einsatz in Energieketten bieten sie einen optimierten Verseilungs- und Schirmaufbau für eine längere Lebensdauer. Neben Halogenfreiheit und Flammwidrigkeit erfüllt sie weitere wichtige Kriterien der Werkzeugmaschinenhersteller, dazu zählen auch Zulassungen nach UL und NFPA79.2012.

Energieketten

chainflex® Leitungen

„Unsere Kunden nutzen die Maschinen nicht selten 20-30 Jahre oder länger, wobei oftmals auch Verfügbarkeiten von mindestens 95% gefordert werden. Aus diesem Grund müssen auch alle Komponenten unter allen Umständen dauerhaft einwandfrei funktionieren. Und hier haben wir über die Jahre mit den chainflex-Leitungen von igus die besten Erfahrungen gemacht."

Dipl.-Ing. Thomas Bätz, Gruppenleiter Elektrokonstruktion der WALDRICH COBURG GmbH

Vielfältige Tests im Vorfeld
Um eine Lösung präsentieren zu können, geht es nicht nur um die Funktionsfähigkeit einer Leitung, sondern auch um die Anzahl und Beschaffenheit der einzelnen Steckstellen. Im eigenen Versuchslabor in Köln sind Testreihen aufgebaut worden, um die optimierte Verbindungslösung zu finden. Anschließend gingen die Leitungen zum Anwender, der sie an eine Originalsteuerung angeschlossen hat. Hier sind realistische Maschinenbelastungen simuliert worden, um das gefundene Leitungskonzept auf seine Alltagstauglichkeit zu prüfen.

Der große Aufwand führte letztendlich zum gewünschten Ergebnis: Heute zeigen die Messsystemleitungen in allen Bearbeitungszentren mit der neuen Steuerungsgeneration ihre Leistungsfähigkeit – auch beim Nachrüsten älterer Maschinen. Sie haben von Anfang an einwandfrei funktioniert. Ein großer Vorteil für die Montage ist, dass die bekannten M23-Rundsteckverbinder als Standardkomponenten verwendet werden können.

„Die Ergebnisse überzeugen. Die Haltbarkeit und die Signalqualität stimmen. Eine Gesamtleitungslänge von 90 bis 100 m ist zurzeit problemlos realisierbar, aber es sind auch 120 m denkbar“, so Thomas Bätz. Dazu kommen im Maximum fünf Verbindungsstellen. „Mit dieser Stecker-/Leitungskombination realisieren wir extrem niedrige Dämpfungseigenschaften. Sie liegen um ein Vielfaches geringer als beim Original des Steuerungsherstellers“, ergänzt Thomas Bischoff.

Komplette Lagerbestände
Messsystemleitungen werden grundsätzlich auf das jeweilige Messsystem der unterschiedlichen Anbieter abgestimmt. Sie müssen dauerhaft funktionieren. „Unsere Anforderungen an Robustheit gegen äußere Einflüsse und Stabilität sind von Anfang an erfüllt worden“, verdeutlicht noch einmal Thomas Bischoff. „Voraussetzung dafür ist die enge und gute Zusammenarbeit im Entwicklungsprozess.“
WALDRICH COBURG setzt in den eigenen Bearbeitungszentren ausschließlich auf die unterschiedlichsten chainflex Leitungen, die lange Maschinenlaufzeiten garantieren. Sie müssen ab Lager verfügbar sein. „Auch hier haben wir keinerlei Probleme zu verzeichnen“, sagt abschließend Thomas Bätz. „Engpässe kommen nicht vor, sodass bei Bedarf auch schnelle Reaktionszeiten möglich sind.“