Energie- und Signalzuführung für Portallader: Hohes Tempo, ruhiger Lauf

In der Präzisionsbearbeitung zählt sich die Gehring Gruppe heute zu den weltweiten Marktführern. Der Anlagenbauer konstruiert Sonder-Horizontalmaschinen für Bohrungen bis 15 Meter und Transferstraßen für die Fertigung von Motorblöcken. Diese Maschinen übernehmen nicht nur das Honen, sondern auch weitere Arbeitsschritte wie das Auskübeln von Kühlschmierstoffresten und das Reinigen. Alles bei hohem Durchsatz: Bei Taktzeiten von fast immer unter einer Minute müssen hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit im 24/7-Betrieb erfüllt werden.
Da Anwender heute größtmögliche Flexibilität wünschen, haben sich insbesondere die Transferstraßen geändert. Die Motoren werden kleiner, die Produktlebenszyklen kürzer. Vorrangig werden einzelne Maschinenmodule gebaut, die über Portallader verbunden werden müssen.
Um auch solche Portallader mit anzubieten, hat Gehring 2014 sein Geschäftsfeld erweitert. Heute bietet der Anlagenbauer ein Baukastensystem für Portale an, das die Kombination verschiedener Schlitten, Vertikalachsen, Beladesysteme und Greifer ermöglicht.
Für die Energieführung dieser Portale stellte sich jedoch eine große Herausforderung: Denn eine Modulmaschine für das Honen der Kurbelwellenbohrung kann bis zu 8 Meter lang sein. Die Zylindermodule beanspruchen 2,60 Meter und aus Gründen der Zugänglichkeit benötigt man jeweils 3 Meter Zwischenraum. Das heißt: Die bisher gefertigten Portale – und damit die Verfahrwege der Energiekette – sind 20 bis 33 Meter lang. Auch die Beanspruchung ist beeindruckend: Bei einem aktuellen Projekt verfährt das Portal mit 3 m/s und einer Beschleunigung von 7 m/s2. Es wurden aber auch schon Portale für 10 m/s gebaut, die in einem Crashprüfstand verwendet werden.

Bei der Wahl der Energiezuführung für die Portale griffen die Gehring-Konstrukteure auf unsere Energieketten samt Führungsrinnen und chainflex Leitungen zurück. Als sogenannte readychain-Systeme geliefert, sind die e-ketten bereits einbaufertig konfektioniert. Das heißt: Gehring gab die nötigen Konstruktionsdaten an uns weiter, wir legten die e-kette aus, fertigten, bestückten und konfektionierten sie und lieferten sie schließlich einbaufertig samt Leitungen aus.
Da sich die anspruchsvolle Kombination aus langem Verfahrweg, hohen Verfahrgeschwindigkeiten und langer Lebensdauer (zehn Jahre sind gefordert) nicht mit einer gleitenden Kette erreichen lassen, empfahlen wir Gehring konkret den Einsatz der Profilrollenkette der Serie P4. Hier laufen die Rollen von Ober- und Untertrum nicht übereinander ab, sondern versetzt auf einer durchgängigen, breiten Rollfläche. Das ermöglicht einen ruhigen, gleichmäßigen Lauf auch bei langen Wegen bis zu 800 m Verfahrweg.
Die autoglide Stege sorgen dabei für eine sichere Führung, zugleich wird die nötige Antriebsleistung deutlich reduziert und die Lebensdauer erhöht.
Bei der Energiezuführung vom Portal, d.h. der X-Achse, zu den Ladern (Z-Achse) kommt eine Kette aus dem E4.1-Programm zum Einsatz. Hier sorgt besonders der Hintergriff für eine deutliche Seitenstabilität im Vergleich zu herkömmlichen Systemen.
Schließlich kommen auch unsere chainflex Leitungen für bewegliche Anwendungen zum Einsatz. Gehring verwendet für die schnellen X-Achsen die Servoleitungs-Serie CF27, die sich u.a. durch einen zusätzlichen druckextrudierten TPE-Innenmantel auszeichnet. Auf diese geben wir eine Garantie von 10 Millionen Zyklen oder 36 Monaten. Für die Datenübertragung kommen Leitungen der Serie CF113 zum Einsatz, deren erwartete Lebensdauer sogar im konkreten Fall bei 20 Millionen Zyklen liegt.
Die Energiezuführung trägt ihren Teil zur hohen Verfügbarkeit des Portals bei – im Dreischichtbetrieb bei 160 Hüben pro Stunde.