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Leise, schnell und effizient

Rollenenergieketten für ein hoch dynamisches Linearportal

Der Endkunde aus der Automobilindustrie braucht zum Bearbeiten seiner Werkstücke Beladeportale mit sehr hohen Standzeiten. Sie müssen leise laufen und Prozesse vereinfachen. Das funktioniert über eine sehr viel höhere Dynamik. Der OEM-Lieferant liefert für diese komplexe Neuentwicklung verschleißarme Rollenenergieketten. Sie können zum einen kleiner ausgelegt werden, zum anderen sind sie sehr leise und gehen die hohen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten dauerhaft mit.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: Profilrollen-Energiekette P4.32, geliefert als fertig vorkonfektioniertes readychain-System
  • Anforderungen: hohe Anforderungen an Dynamik, Verschleißfestigkeit und Standzeiten durch hohe Verfahrgeschwindigkeiten- und Beschleunigungen und Einsatz an sechs Tagen in der Woche im Drei-Schichtbetrieb; niedrige Geräuschentwicklung wurde vorausgesetzt
  • Branche: Maschinenbau, Automobilindustrie
  • Erfolg für den Kunden: Extrem hohe Lebensdauer (ca. drei bis vier mal höhere Standzeit als bei gleitenden Ketten); Energieeffizienz: bis zu 57 % reduzierte Antriebsleistung; Energiekette ist perfekt ausgelegt für hohe Verfahrgeschwindigkeiten, lange Verfahrwege und hohe Füllgewichte; ruhiger und vibrationsfreier Lauf sowie ein Dämpfungsprofil in der Rinne vermindern die Geräuschentwicklung deutlich

Energiekette Noch ein Einsatz für eine kleine Energiezuführung. Hier im neuen Schwenkgreifer.

Problem

Das Angebotsspektrum der GROB-Werke GmbH & Co. KG umfasst flexible Fertigungssysteme für die Automobilindustrie. Hierzu gehören Bearbeitungszentren und Sondermaschinen sowie deren Automatisierung. Das Ziel des Maschinenbauers ist es, Werkstücke immer schneller und kostengünstigster spanend bearbeiten zu können und gleichzeitig Werkstückqualität und Maschinenstandzeiten zu optimieren.
Dies galt auch für ein neues Linearportal, auch Übersetzer genannt. Das Portalsystem ist wesentlich kompakter und kleiner als die bisherigen Lösungen des Hauses. Die Höhe des X-Balkens über dem Hallenboden beträgt nur noch knapp 3,20 m. Eine Neuentwicklung ist außerdem die vertikale Aufhängung des Laufwagens, der bis zu 80 kg 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. Der Greifer kann zukünftig durch eine Schwenkachse in A- oder C-Richtung ergänzt werden. Durch die Verringerung der bewegten Massen werden deutlich höhere Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungswerte erreicht. Bei einer Verfahrlänge von bis zu 40 m liegt die Geschwindigkeit bei 6 m/s und die Beschleunigung bei 6 m/s2, eine Verdoppelung zum Vorgängermodell. Diese Höchstleistungen liefert die Anlage in der Regel an sechs Tagen in der Woche im Drei-Schichtbetrieb.
All diese Entwicklungen des Maschinenkonzepts warfen schließlich auch Fragen zu der passenden Energiezuführung auf. Der Maschinenspezialist stellt dabei hohe Anforderungen bezüglich der Dynamik, Verschleißfestigkeit sowie den Standzeiten. Zuletzt musste auch aus Gründen des Arbeitsschutzes die Summe aller Geräusche relativ niedrig sein.

Lösung

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.
Heute bewährt sich im neuen Übersetzer die Profilrollen-Energiekette P4.32 von igus. Ein Hauptmerkmal 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 gesteigert, man kann von einer drei- bis vierfach höheren Standzeit ausgehen als bei gleitenden Ketten. Auch die Energieeffizienz steigt: Verglichen mit der Gleitreibung ist die Rollreibung grundsätzlich 75 % geringer. Das bedeutet eine bis zu 57 % reduzierte Antriebsleistung. Weiterhin ist die Kette vor allem für hohe Verfahrgeschwindigkeiten, lange Verfahrwege und hohe Füllgewichte geeignet. Zudem erzielt die Energiekette im Radius einen besonders ruhigen und vibrationsfreien Lauf. 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. Das kann Peter Vogl, Direktor Konstruktion & Entwicklung der GROB-Werke GmbH & Co. KG in Mindelheim, nur bestätigen: „Bei unsere internen Messungen liegen die Arbeitsgeräusche der Anlagen insgesamt bei 72 dBA, das liegt deutlich unter den bei einigen Kunden maximal zugelassenen 75 dBA.“ Die Energiezuführung wird als vorkonfektioniertes anschlussfertiges readychain-System geliefert, das einfach per „Plug and Play“ installiert werden kann. Speziell im Portalbereich setzt der Anlagenbauer schon seit vielen Jahren auf vorkonfektionierte Systemlösungen.


„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. Maschinen- bzw. Anlagenstillstände dürfen einfach nicht vorkommen."

Peter Vogl, Direktor Konstruktion & Entwicklung bei der GROB-Werke GmbH & Co. KG zu den Anforderungen der Anlage

Energiekette Die Rollenenergiezuführung hält der hohen Beschleunigung und Geschwindigkeit im Linearportal auf Dauer Stand. Es müssen keine Abstriche bei der Maschinenverfügbarkeit gemacht werden.
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Energiekette Auch am Schwenkarm, einer weiteren Neuentwicklung, kommen robuste Energiezuführungen zum Einsatz.
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