Unsere Bearbeitungszentren leisten in der Regel Schwerstarbeit. Trotzdem müssen ihre Standzeiten stimmen", beschreibt Robert Jung, Projektleiter „duoBLOCK" -Universal-Fräsmaschinenbaureihe und Universal-Horizontalbearbeitungszentren der Deckel Maho Pfronten GmbH, ein Unternehmen des Gildemeister-Konzerns. „Die CNC-Maschinen für die Fünf-Achs Bearbeitung zeichnen sich durch eine hohe Genauigkeit, hochdynamische Leistungsdaten und damit eine sehr hohe und wirtschaftliche Produktivität aus." Verfahrwege bis 1600 mm in der X-Achse, Eilgang bis 60 m/min und eine Tischbeladung für Werkstücke bis 4 t sind beispielsweise einige der Leistungsdaten der Fünf-Achs-Fräsmaschine DMU 160 P in hochstabiler „duoBLOCK"-Bauweise. Der Dynamik sind keine Grenzen gesetzt: 100 m Eilgang und Beschleunigungswerte bis zu 1 g werden mit einer Neuentwicklung ebenfalls abgedeckt. „Trotzdem ändert sich nichts an der kompakten Bauweise unserer Maschinen. Das wissen unsere Kunden zu schätzen", so Robert Jung.

Robustes Maschinenkonzept: Auch die Einsatz- und Umgebungsbedingungen stellen hohe Anforderungen. Die CNC-Universal-Maschinen sind in der Regel sechs bis sieben Tage in der Woche 24 Stunden ununterbrochen im Einsatz. Je kleiner die Werkstücke beziehungsweise die Anzahl der Bearbeitungsschritte sind, desto höher ist die Zykluszahl. Zum Dauereinsatz kommen, je nach Anwendung, Belastungen durch Späne und Kühlschmierstoffe hinzu. Trotzdem müssen die kompakten Werkzeugmaschinen, die weltweit zum Einsatz kommen, funktionieren und dabei so wirtschaftlich wie möglich sein.

Vorkonfektionierte Energiekettenmodule: Bei den Energiezuführungen für dieses Maschinenkonzept arbeitet das Maschinenbauunternehmen exklusiv mit der Igus GmbH, Köln, zusammen. Wurden früher Energiezuführungen, Stecker und Leitungen ebenso wie die restlichen Komponenten der Maschine vor Ort selbst montiert, kommen in der „duoBLOCK"-Baureihe seit gut zehn Jahren vorkonfektionierte modulare Energiezuführungen, bekannt unter dem Namen „readychain", zum Einsatz. Die einbaufertigen Energiekettensysteme werden mit Leitungen aller Art, Schlauchleitungen sowie Steckverbindungen, Anschlüssen, Überständen und gegebenenfalls kundenspezifischen Bauteilen, von Transport- bzw. Montagegestellen sowie Sensorik und Aktorik bis hin zur Festverdrahtung einbaufertig angeliefert. Die Konfektionierungsspezialisten in Köln sorgen für schnelle Projektierung, Konfektionierung und Endkontrolle des jeweiligen Systems, das anschließend pünktlich zum Einbau zur Verfügung steht. Zur vielfältigen Unterstützung zählen bei Igus außerdem Hilfe bei der Auswahl von Komponenten und Schnittstellen, Dokumentation, Projektmanagement- und Betreuung sowie die Optimierung von Kosten und Kundenworkshops.

In insgesamt vier „duoBLOCK"-Baureihen, die sich aus über 30 Einzelmaschinen aller Größenordnungen zusammensetzen, beweisen die unterschiedlichsten Energieketten-Serien ihre Leistungsfähigkeit. Zum Einsatz kommen die von beiden Seiten zu öffnenden zweiteiligen Standard-Energieketten E2/000, die vierteiligen besonders robusten Universal-Energieketten E4.1, die leichten Standardenergieketten E4/light sowie geschlossene Energierohre zum Schutz der Leitungen vor Spänen, Schmutz und Flüssigkeiten.

Hinzu kommt die breite Palette der Chainflex-Steuer-, Bus-, Servo- und Motorleitungen – von der Economy- bis zur Premium-Linie. Speziell an die Biegeradien werden aufgrund der kompakten Bauweise in einer Reihe der CNC-Maschinen höchste Anforderungen gestellt. „Wir verbauen ausschließlich Leitungen, die die technischen Parameter der Energiekette erfüllen und selbst allerkleinste Biegeradien im Bereich 7,5 x Leitungsdurchmesser realisieren. Und auch kleinere Radien sind nach Absprache möglich. Unsere Leitungen werden mit insgesamt zwei Milliarden Zyklen pro Jahr im eigenen über 1000 m² großen Versuchslabor bis an ihre absoluten Grenzen getestet", erläutert dazu Roland Singer, Außendienst Igus Bayern Süd/West. „Wir sind Systemlieferant und tragen die Verantwortung für das Gesamtsystem. Deshalb liefern wir ausschließlich technisch realisierbare Lösungen. Somit garantieren wir unseren Kunden die notwendige Anwendungssicherheit, das heißt hohe Standzeiten ihrer Maschinen und Anlagen unter allen Bedingungen." Das bestätigt Robert Jung: „Allein durch die extremen Biegeradien der Chainflex-Leitungen erreichen wir trotz höchster Beanspruchung eine kompakte Bauweise vor allem unserer größeren Modelle."

Auch für die Zugentlastung der elektrischen Leitungen gibt es eine Sonderkonstruktion, die im Rahmen der partnerschaftlichen Zusammenarbeit gemeinsam entwickelt worden ist. „Wir haben ein komplett neues Zugentlastungssystem definiert. Es handelt sich um ein spezielles Kunststoff-Spritzgussteil, das auf allerkleinstem Bauraum die Leitungen, die aus der Kette kommen, verlässlich zugentlastet", berichtet Roland Köchl, bei Deckel Maho Pfronten unter anderem Fachgebietsbeauftragter für Energieführungsketten. „ Das System unterstützt somit ebenfalls die kompakte Bauweise unserer Maschinen."

Individuelle Serienfertigung: Wohl selten hat eine konstruktive Neuheit einen so großen Einfluss auf die Produktentwicklung genommen wie die Einführung des „duoBLOCK" -Prinzips. Neu ist daran das patentierte Konzept, das die Vorteile eines Fahrständeraufbaus mit denen der Portalbauweise vereint und auf dem besten Wege ist, sich zu einer strategischen Plattform für alle Fräsapplikationen bis vier Tonnen Werkstückgewicht zu entwickeln.

Das hat viele Vorteile für den Kunden: Einerseits ermöglicht die extreme Stabilität von Maschinenbett und massiver Rückwand eine um 50 Prozent gewichtsreduzierte Konstruktion von X-Schlitten sowie Fräskopf, die wiederum die Grundlage für höchste Dynamikwerte im Prozess ist. Darüber hinaus zeichnet sich die Baureihe durch ihren thermosymmetrischen Aufbau und die perfekt zueinander dimensionierten Achsen aus. Zudem wurde die ruhende Masse im Vergleich zu früheren Konstruktionen um 100 Prozent erhöht. Das bringt eine hohe Steifigkeit des Maschinenkörpers und sorgt in Verbindung mit dem Schwingungsverhalten für sehr gute Oberflächen und längere Werkzeugstandzeiten.

Es gibt kaum eine Aufgabe, die mit dem „duoBLOCK" nicht erfüllt werden kann. Das schafft eine sehr hohe Flexibilisierung im Werkzeugmaschinenbau. Der Kunde entscheidet sich für ein Maschinenkonzept und anschließend definiert das zu bearbeitende Werkstück die erforderlichen Verfahrwege – erst dann geht es an die Individualisierung. „Es handelt sich um Standardmaschinen, die der Kunde maßgeschneidert konfigurieren kann. Entsprechend flexibel müssen nicht nur wir, sondern auch unsere Lieferanten sein", gibt Robert Jung zu bedenken.

Kompaktes Maschinenkonzept: „Im Jahr 2001 fiel der Startschuss, bei der „duoBLOCK"-Baureihe auf vorkonfektionierte Energiezuführungen zu setzen", erinnert sich Robert Jung. Sie sind erstmals in der Universal-Fräsmaschine DMU 160 P verwirklicht worden. „Heute sind sie in der gesamten Modellpalette Stand der Technik." Es handelt sich um eine äußerst komplexe Maschinentechnologie. Deshalb empfiehlt es sich, die Zulieferer so früh wie möglich zu integrieren. „Sonst gerät die Gesamtkonstruktion ins Stocken!"

Dazu ergänzt Roland Köchl: „Der Platzbedarf der Energiekette hat unmittelbare Auswirkungen auf die Maschinenbreite." Im Modell DMU 160 P ist beispielsweise die Kette E4/4 light eingesetzt worden. Sie hat trotz äußerst beengter Verhältnisse zwischen Fahrständer und Stahlabdeckung ein für diese Anwendung optimales Innen-/Außenraumverhältnis. „Wäre die Kette nur 20 mm breiter gewesen, hätte sich das ganze Maschinenkonzept entsprechend geändert."

Online-Werkzeugkasten für die Konstruktion: 26 kostenlose Online-Werkzeuge und diverse Online-Services helfen dem Maschinenbauunternehmen bei der richtigen Ketten- und Leitungsauslegung. „Wir bedienen uns permanent auf der Igus-Homepage und können die Ergebnisse schnell im konstruktiven Alltag umsetzen", sagt Roland Köchl. „Wir müssen uns weder anmelden noch registrieren, sondern können völlig problemlos direkt die entsprechenden 3-D-Files herunterladen. Das erleichtert unsere Arbeit in höchstem Maße." Ob das Auslegen, Vergleichen, Berechnen oder Befüllen von Energieketten oder eine Übersicht aller Chainflex-Leitungen sowie die einfache Stecker-Leitungs-Konfiguration per QuickPin 2.0 mit Eplan electric P8 Makro – die einfache Lebensdauerberechnung und Konfiguration ist im Vorfeld problemlos möglich. So werden Konstrukteure einfach und schnell unterstützt.

Flexibilität von allen Seiten: „Unser Produktionsplan lebt", macht Andreas Kiechle, zuständig für den Elektro-Einkauf bei Deckel Maho Pfronten, klar. „Es gibt immer wieder Änderungen, weil die Ausstattungswünsche der Kunden differieren, Kundenaufträge und damit Bestellvorgänge verschieben sich nach vorne oder nach hinten, sodass sowohl auf unserer als auch auf Lieferantenseite immer größtmögliche Flexibilität im Vordergrund steht." Die Zusammenarbeit der beiden Unternehmen ist sehr intensiv und erfolgreich. Die schnellen Reaktionszeiten des Zulieferers werden vonseiten des Maschinenbauers besonders hervorgehoben. „Selbst kurzfristige Änderungen oder Stornierungen sind noch möglich", so Andreas Kiechle.

Aber es gibt nicht nur technische, sondern auch betriebswirtschaftliche Vorteile. „Die vorkonfektionierten Energiezuführungen rechnen sich für uns. Wir müssen keine großen Lagerplätze vorhalten bzw. die unterschiedlichsten Materialien disponieren. Unser Lagerbestand ist reduziert auf einen Puffer von zwei bis maximal fünf besonders gut laufende Systeme, die vor Ort auf Lager liegen. Ansonsten wird auftragsbezogen disponiert." Heute sind in den Bearbeitungszentren die unterschiedlichsten vorkonfektionierten Energiekettensysteme im Einsatz. „Nur der anfängliche Aufwand bei der Auslegung ist etwas größer", gibt Roland Köchl zu bedenken. „Das steigert sich noch bei der Vielzahl der Varianten. Sobald das einmal erledigt ist, läuft alles schnell und reibungslos. Es führt deshalb aus unserer Sicht vor allem bei den hohen Stückzahlen kein Weg an der Vorkonfektionierung vorbei", bilanziert abschließend Robert Jung.