Portalfräsen-Gigant für China

Exklusiv in KEM Der Autor: Markus Kogelmann, Branchenmanager Werkzeugmaschinen, Igus GmbH, Köln

Durchgangshöhe 7,50 m, Abstand zwischen den Maschinenständern 8,50 m, Länge des Maschinenbettes 28,5 m, Drehmoment 10 000 Nm, Verfahrweg des 120-kW-Fräswerkzeugs in der Z-Achse 3,50 m: Das sind die beeindruckenden Kenndaten der ProfiMill-Portalfräsmaschine, die die WaldrichSiegen Werkzeugmaschinen GmbH zurzeit für die Dongfang Heavy Machinery in Guangzhou/China baut. Der Kunde wird mit der Maschine Großkomponenten für den Kraftwerksbau bearbeiten. Die Portalfräsmaschine wiegt etwa 600 t und kann Werkstücke mit einer Länge bis 20 m bei einer Breite bis 8,5 m bearbeiten.

Zu den markanten Eigenschaften der ProfiMill-Baureihe gehören die nahezu wartungsfreien hydrostatischen Schneckenantriebe in der X-Achse, die ein präzises spielfreies Positionieren sowie eine hochgenaue und wirtschaftliche Bearbeitung ermöglichen. Auch andere Kernkomponenten der Anlagen sind auf hohe Belastbarkeit und lange Lebensdauer ausgelegt. Ralf Tschersche, Produktmanager Fräsmaschinen bei WaldrichSiegen: „Unsere Anlagen sind Jahrzehnte lang im Einsatz. Wir haben zum Beispiel gerade ein Großbearbeitungszentrum überholt, das wir 1962 gebaut haben und das fünfzig Jahre lang zuverlässig und präzise gearbeitet hat.“

Die hohe Fertigungstiefe bei WaldrichSiegen bzw. in der HerkulesGroup ist ein zentraler Grund für die Zuverlässigkeit der Maschinen: Alle Kernkomponenten für die Großwerkzeugmaschinen werden im eigenen Unternehmen oder in anderen Produktionsgesellschaften der HerkulesGroup gefertigt. Dies beginnt mit kleinen Wellen über die Fräsköpfe bis hin zu den großen Strukturkomponenten. Bei der für Dongfang bestimmten Anlage kommt für den Hauptantrieb des Frässupports eine innovative 135-kW-Motor-Getriebeeinheit zum Einsatz, die gemeinsam mit RSGetriebe, ebenfalls ein Unternehmen der HerkulesGroup, entwickelt wurde und sich bereits weltweit im Markt etabliert hat.

Schon die Planung derartiger Anlagen stellt hohe Anforderungen an die Kompetenz des Maschinenherstellers. Tschersche: „Wir beraten die Kunden intensiv bei der Frage, wie sie die zu fertigenden Teile am besten bearbeiten. Wir fahren Versuche an unseren eigenen ProfiMill-Maschinen, um beispielsweise neue Werkzeuge zu testen, simulieren die Bearbeitungsprozesse aber auch am Computer.“

Auch wenn inzwischen sehr hohe Anforderungen an die Maschinenlaufzeiten und die Produktivität gestellt werden, sind die bei kleineren Maschinen oft diskutierten Aufspannzeiten kein Thema. Denn die Bearbeitung eines Bauteils dauert typischerweise, vom Schruppen bis zum Finishing, mehrere Wochen. Da die Bauteile im Rohzustand oft ein Übermaß von 30 bis 40 mm haben, ist der Materialabtrag sehr hoch und es werden hohe Fräsleistungen benötigt.

Zu den zahlreichen konstruktiven Detailaufgaben, die bei der Projektierung der Maschine zu lösen waren, gehörte die Energiezuführung zum Portal über eine Distanz von immerhin 23 m. Tschersche: „Wir haben verschiedene Lösungen betrachtet und uns letztlich für ein System entschieden, das Igus gerade im Markt einführte.“ Dabei handelt es sich um eine Variante der E4-Kette: Zu den Hauptkriterien für die Entscheidung gehören die Wartungsfreundlichkeit und die schnelle Installation: „Da wir die Maschine beim Anwender aufbauen und in Betrieb nehmen, ist eine kurze Installationszeit ein wichtiger Vorteil für uns.“

Weil sich nie ausschließen lässt, dass während der Bearbeitung Späne in den Bereich der Kette gelangen, empfahl Igus den Einsatz einer Energiekette, die sich nicht auf sich selbst ablegt – und konnte direkt eine intelligente Lösung präsentieren: das Guidelok-System. Es besteht aus Stützen, in denen das Obertrum geführt wird. Beim Verfahren der Kunststoffkette im Rinnenkanal schwenken die Rollenhalter selbsttätig ein und aus. Damit ermöglichen sie zum einen die uneingeschränkte Beweglichkeit der Kette und zum anderen eine zuverlässige Führung ohne Berührung von Ober- und Untertrum.

Darüber hinaus empfahl Igus, die Leitungen auf zwei Ketten zu verteilen und ein gegenläufiges Kettenpaar vorzusehen. Das bot die Möglichkeit, je eine Kette für elektrische Energie und eine für die Hydraulik zu reservieren. Steuerleitungen sind in diesem Fall kein Thema: Die komplette, in mehreren Schaltschränken untergebrachte Steuerungstechnik fährt auf dem Portal mit.

Bei einer derart großen Anlage ist es nicht so einfach für den Bediener, stets optimale Sicht auf den Bearbeitungsprozess zu behalten. Um dies zu gewährleisten, befindet sich am Portal ein verfahrbarer Bedienkorb mit dem Bedienpendel. Dieser muss mit Energie und Daten versorgt werden – und zwar so, dass keine Leitungen herunterhängen, weil der Korb auch über dem Werkstück bzw. Werkzeug verfährt. Zugleich ist der zur Verfügung stehende Bauraum begrenzt.

Für diese Applikation empfahl Igus-Verkaufsberater Hans-Josef Kleinert eine Lösung, die üblicherweise eher in der Bühnentechnik eingesetzt wird: Eine Katalog-Kette der E4/4-Serie lässt sich so umbauen, dass sie sich im Zick-Zack ablegt. Diese Funktionalität lässt sich aus einer Serienkette erzeugen, ohne dass man Sonderteile benötigt oder einzelne Kettenglieder bearbeiten muss. Deshalb ist eine schnelle Lieferfähigkeit gewährleistet. Die Konstrukteure von WaldrichSiegen entschieden sich für diese Lösung und verwenden nun eine 7400 mm lange Energiekette aus Kunststoff, die sich beim Anheben der Bedienkabine präzise in einem dafür vorgesehenen Kasten auf dem Dach ablegt.

Inzwischen ist die Maschine auf dem Seeweg nach China und die Entwickler von WaldrichSiegen sind mit den bisherigen Ergebnissen sehr zufrieden. Die Kabelkette für die X-Achse wurde in dem von Igus gelieferten Montagerack versandt. WaldrichSiegen hat bereits Folgeaufträge für die nächsten großen ProfiMill-Portalfräsmaschinen. Die Chancen stehen gut, dass dann auch wieder Energieketten von Igus zum Einsatz kommen. I

Halle 17, Stand H04

Igus

Markus Kogelmann

Branchenmanager Werkzeugmaschinen

Tel.: 08237 9529736

Direkt zur Werkzeugmaschinenseite des Tribo- Polymerspezialisten