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  5. Anwenderbericht: Schläuche in CNC-Bearbeitungsmaschinen führen

Schläuche in CNC-Bearbeitungsmaschinen führen: Welche Bügelkette wähle ich?

Am Beispiel des Herstellers Trima werden Anforderungen bei der Führung von Schläuchen erläutert.

Die Trima Triebeser Maschinenbau GmbH hat sich auf kundenspezifische CNC-Bearbeitungszentren für die Holz-, Kunststoff- und Leichtmetallbearbeitung spezialisiert. Für die Leitungen sowie einen Absaugschlauch einer neuen Maschine sollte über Energieketten zur Führung entschieden werden.
Bei der Entscheidungsfindung zur Bügelkette spielten unter anderem der 24-Stunden-Betrieb der Maschine eine Rolle wie auch konstruktionsbedingte Platzeinschränkungen. Welche Herausforderungen gibt es bei der Wahl der Bügelkette zu beachten? Und welches System kam schließlich zum Einsatz?

Trima: Etablierter Spezialist im Modell- und Formenbau

Die Trima Triebeser Maschinenbau GmbH in Zeulenroda-Triebes in Thüringen hat sich auf kundenspezifische CNC-Bearbeitungszentren für die Holz-, Kunststoff- und Leichtmetallbearbeitung spezialisiert. Denn im Modell- und Formenbau werden besonders hohe Anforderungen an die Werkstückbearbeitung gestellt, die oft nach individuellen Maschinenkonzepten verlangen. Trimas Lösungen erlauben die hochpräzise Werkstückbearbeitung in der Einzel- und Serienfertigung und meistern auch besonders anspruchsvolle Arbeiten an räumlichen Körpern. Nachdem die Maschinen von Deutschland aus in die ganze Welt verschickt wurden, kommen sie in den unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz. Die Maschinen arbeiten dann z.B. bei der Herstellung von Fenstern, Treppen, Türen und Möbeln, in der Rundbogenbearbeitung, zur Erstellung von Gravuren, der Produktion von Spielzeugen, Sonderteilen und vielem mehr.
Und durch sein umfassendes Wissen sowie die langjährige Tradition im Maschinenbau konnte sich das Unternehmen in diesen Anwendungsfeldern fest etablieren. Nicht zuletzt spielten hier auch die eigene Entwicklungs- und Konstruktionsabteilung, eine hohe Fertigungstiefe sowie der umfassende Service zur Sicherstellung der Einsatzfähigkeit der Maschinen eine Rolle.
Bügelkette E4Q für Schläuche in der Holzbearbeitung Das 3 m hohe CNC-Bearbeitungszentrum von Trima erlaubt die hochpräzise Bearbeitung von Holz-, Kunststoff- und Leichtmetallwerkstücken. Eine Bügelkette leistet die sichere Führung eines 6 m langen Absaugschlauchs mit 300 mm Durchmesser.
Absaugschlauch an Holzbearbeitungsmaschine Ein Absaugschlauch hängt an einer Werkzeugmaschine in der Holzbearbeitung (Symbolbild).

Die Anforderungen an Bügelkette und Energieketten:

Bearbeitungsmaschinen für den Modell- und Formenbau, wie sie auch Trima konstruiert, 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. Das galt auch für das vorliegende Projekt von Trima: Für den Gießereimodellbau sollte eine Werkzeugmaschine konstruiert werden, die mit einem kardanischen Kopf ausgestattet ist, der jede Ecke des Werkstücks kollisionsfrei erreicht. Die Maschinenvorgaben setzten an alle zum Einsatz kommenden Komponenten hohe Ansprüche. Die Antriebe müssen zuverlässig funktionieren, die Spindel darf sich nicht erwärmen. Und alle Leitungen und Schläuche auf der X, -Y, -und Z-Achse müssen sicher und ausfallfrei bewegt werden.
Mit dieser Maschine wird in erster Linie Holz bearbeitet, sodass die Absaugung eine extrem wichtige Rolle spielt. Nicht die Späne sind in diesem Umfeld das Problem, sondern der Holzstaub. Er darf sich unter keinen Umständen entzünden. Eine komplette Einhausung wäre die sicherste, allerdings aucvh teuerste Lösung. Aus Kostengründen entschied man sich daher für einen Absaugschlauch, der sicher und sauber geführt werden muss.

Führen von Schläuchen und Leitungen in Werkzeugmaschinen: Die Anforderungen

  • Robuste aber flexible Kabelführung
  • Ausfallfrei im Dauerbetrieb (24-Stunden-Betrieb)
  • Leitungsschonend auch auf langen Verfahrwegen
  • Wartungsfrei auch bei hohen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten
Werkzeugmaschine
Bügelketten des Typs E4.1 führen Absaugschläuche Die Energiekette E4.1 als Bügelversion. Bei Trima wird konkret eine E4/light eingesetzt.
Mehr zu E4/light Energieketten erfahren
Bügelkette E4Q
Mehr zur Bügelkette E4Q erfahren
Bügelkette führt Absaugschlauch an Holzbearbeitungsmaschine Die Bügelkette trägt neben dem wuchtigen Absaugschlauch auch die leitungsführende Energiekette der Serie E2/000 mit. So wurde zusätzlich Platz gespart.

Welche Bügelkette und Energieketten kamen zum Einsatz? Und was waren die konstruktiven Vorteile?

Wie also wurden die Anforderungen an die Leitungsführung und Schlauchführung in der Werkzeugmaschine gelöst?
Bei der Führung des voluminösen Absaugschlauchs musste eine besonders groß dimensionierte Kette verwendet werden. Der Schlauch misst eine Länge von über 6 m bei einem Durchmesser von 300 mm und fällt beim Betrachten der Maschine direkt ins Auge. Während kleinere Schläuche gut in Energieketten geführt werden können, kam hier nur eine Bügelkette in Frage.

Nach eingehender Beratung wählte der Maschinenexperte aus einem 70.000 Teile umfassenden Modulbaukasten für Energieketten seine Lösung aus: Die Energiekette der Serie E4/light, und zwar als Bügelversion (Unsere neueste Bügelkette, die modulare E4Q Bügelkette, finden Sie hier). Diese 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 Elemente die sichere Führung auch bei Belastung über die gesamte Verfahrlänge gewährleisten. Die leitungsschonenden Energieketten der Serie E4/light ermöglichen so auch den gewünschten Dauerbetrieb. Ebenfalls wurde bei der Beratung auf die engen Platzverhältnisse beim Kunden eingegangen. Schließlich zählt bei der Konstruktion der Maschinen jeder Zentimeter. Ein besonderes konstruktives Merkmal auf der Y-Achse ist, dass die Bügelkette neben dem wuchtigen Absaugschlauch auch direkt die leitungsführende Energiekette der Serie E2/000 mit trägt. Auch auf diese Weise wird Platz bei der Konstruktion der Maschine gespart.

Weitere verbaute Energieketten sind die Universalkette E4.1 auf der X-Achse sowie eine weitere Energiekette der Serie E2/000 auf der Z-Achse. Bei allen verbauten Energieketten setzt Trima grundsätzlich Trennstege ein. Diese Innenaufteilungselemente stellen im rauen Betriebsalltag, dank ihrer abgerundeten Konturen, eine lange Lebensdauer der Leitungen sicher und halten diese stets auf Linie. So kann kein Verrutschen oder Umschlingen der geführten Kabel entstehen.