Maschinenbau: Kundenindividuelle Energieketten von Igus

Pro Tag liefert Igus 10.500 kundenindividuelle Energiezuführungen, konfiguriert aus mehr als 90.000 Teilen, die der Artikelkatalog vorhält. Dennoch wenden sich täglich auch Unternehmen aus allen Industriezweigen mit besonderen Anforderungen an den Kunststoff-Spezialisten aus Köln: Ob in Maschinen oder Anlagen, innen oder außen, bei langen Verfahrwegen, engen Biegeradien oder hohen Temperaturen – die Anforderungen an Energiezuführungen sind anspruchsvoll und sehr individuell. Überall dort, wo Energie zugeführt werden muss, findet Igus auch jenseits der Katalogteile aufgrund seiner jahrzehntelangen Erfahrung mit dem Material Kunststoff eine sichere und langlebige Lösung. In den meisten Fällen bieten standardisierte Teile die Basis für individuelle Sonderlösungen. Vorhandene Komponenten oder Systeme werden auf Kundenwünsche hin modifiziert oder anwendungsbezogen konstruiert.

Innenaufteilung: Form folgt Funktion

Eine wesentliche Rolle spielt dabei die Innenaufteilung der Ketten. Das modulare Baukastensystem der Ketten bietet bereits ab Lager zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten für den Befüllungsraum: Sei es in der Ausrichtung, mit horizontalen oder vertikalen Fächern, sei es in der Größe der Kammern oder in der Gestaltung der Stege – alle Igus-Kunststoffstege sind besonders freundlich zu Leitungen und Schläuchen, das bedeutet: abriebmindernd und belastbar.

Über das Standardsortiment hinaus bietet Igus bedarfsgerechte Sonderteile, die entweder als Serienteil gespritzt, für Kleinserien durch Fräsen oder Bohren mechanisch bearbeitet oder ganz individuell für eine spezifische Anwendung gefertigt werden. Auf diese Weise lassen sich Sondermaße in Höhe und Breite sowie andere Radien erreichen, die Vorspannung der Ketten herausnehmen und Bohrbilder verändern. Ein Beispiel sind in zwei Richtungen biegbare Ketten, Ketten mit so genanntem rückwärtigem Biegeradius (RBR). Neben einigen Serienausführungen erstellen die Konstrukteure fast jede Igus-Kette mit einem RBR nach Maß, um beispielsweise Drehbewegungen bis zu 540 Grad zu realisieren. Dabei muss der RBR nicht identisch mit dem normalen Biegeradius (BR) sein. Eingesetzt werden RBR-Ketten in kreisförmigen Bewegungen wie bei Drehtischen oder Robotern.

Polymere – Werkstoffe, die Wünsche erfüllen

Neben Sonderanfertigungen in Form und Teilen steht bei Igus die Wahl der optimalen Materialien im Vordergrund. Ob es um abriebfeste Energieketten für Reinräume, leitfähige Materialien in der Elektronik oder Kunststoffrohre im Werkzeugmaschinenbau geht – viele Branchen fordern besondere Werkstoffe für ihre Fertigungen und Prozesse.

Durch jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung von Kunststoffen können die Ingenieure bei Igus mit den verschiedensten Materialien spielen. Dabei greifen sie auf über 40 Werkstoffe aus der firmeneigenen Datenbank zurück. Synergien aus der Forschung und Entwicklung im Bereich Gleitlager sind hier durchaus üblich. Im Geschäftsbereich Energieketten hat das Unternehmen im Jahr 2012 allein 4.100 Labor-Tests durchgeführt. Aus diesem Fundus schöpfen die Entwickler, wenn sie einen Werkstoff für eine ganz bestimmte Energiekette genau auf das Material der zu führenden Leitung abstimmen – und umgekehrt.

Dabei profitieren Kunden doppelt: Sie erhalten Ketten- und Leitungskompetenz aus einer Hand. Auf diese Weise können zum Beispiel Materialpaarungen wie Seitenteile aus dem Basiswerkstoff Igumid G in Kombination mit Trennstegen aus dem Kunststoff Iglidur J eingesetzt werden. So werden aus E6-Standardketten Maßanfertigungen für das besonders sichere und schonende Führen der Leitungen und Schläuche durch individuelle Kammern. Denn Ziel jeder Maschine zum Betrieb im Reinraum, zum Beispiel bei Halbleiterbestückungsautomaten, ist es, den Abrieb so gering wie möglich zu halten.

Von Sonderteilen zur Serie

Ein Werkstoff für spezifische Anwendungen ist auch Igumid ESD (Electro Static Discharge). Aufgrund seiner speziellen Additive wurde der Kunststoff für durchgehend leitfähige Energieführungen – vom ersten bis zum letzten Kettenglied – entwickelt. Igumid ESD leitet elektrostatische Aufladungen kontrolliert ab. Eingesetzt wird der Spezial-Kunststoff, aufgrund seiner grauen Einfärbung gut zu erkennen, in der Fertigung elektronischer Produkte und Bauelemente sowie in explosionsgefährdeten Bereichen. Daher sichern Igus-ESD-Energieketten Produktionsprozesse in Anlagen der Chemieindustrie, der Schüttverladung oder in Lackierstraßen. Mittlerweile können Hersteller aus 280 verschiedenen ESD-Ketten die für sie passende Version wählen. Alle Komponenten sind nach ATEX-Richtlinien zertifiziert und in einem speziellen Katalog gelistet. Direkt ab Lager liefert Igus die Sonderketten in nur 24 Stunden zum Kunden.

Mit Igumid HT wurde ein temperaturbeständiges Material entwickelt, an dem heiße Späne bis 850 Grad Celsius einfach abprallen. Aufgenommen wurde der Kunststoff in das Standardprogramm der aufklappbaren „E4“- und „E2“-Energie-Rohre sowie in die geschlossenen Energierohre der Baureihen „R“ und „RX“. Das geschlossene Design des Rohres verhindert, das Späne ins Innere dringen. Insbesondere für Hersteller von Anlagen der Metallverarbeitung wie Gießerei- oder Werkzeugmaschinen profitieren von dem Sonderwerkstoff igumid HT, da sie ihre bislang oft eingesetzten Metall-Energieführungen durch leichtere und flexiblere Ketten ersetzen können.

Außerdem hat Igus eine Reihe weiterer Spezialwerkstoffe erforscht, die Compounds, die unter anderem in brandgefährdeten Zonen wie Flughäfen eingesetzt werden. Dazu zählen zum Beispiel Kunststoffe mit brandschutztechnischen Eigenschaften der Brandklasse UL 94 VO. Ferner sind alle Kunststoffe neben der Grundfarbe Schwarz in neun weiteren RAL-Farben erhältlich oder können im Werk in Individualfarben hergestellt werden.

Die maßgeschneiderte Kette

Doch nicht alle Komponenten eignen sich für die Serie. Oft sind die Entwicklungen der Konstrukteure so speziell, dass Sie wirklich nur für die eine kundenspezifische Anforderung erdacht wurden. Vor einer besonderen Herausforderung standen die Entwicklungsingenieure bei Igus im Falle einer Energiekette für den Robotik-Spezialisten KUKA Systems: Die Aufgabe bestand darin, eine E-Kette mit geringer Bauhöhe zu konzipieren, die gleichzeitig mit zahlreichen Energie- und Signalleitungen sowie Pneumatik- und Vakuumschläuchen zu befüllen war. Gefordert waren eine sehr kleine Innenaufteilung sowie eine extrem hohe Belastbarkeit. Im umfangreichen Standardprogramm fand sich keine Kette, die alle Anforderungen erfüllte. Die Igus-Konstrukteure entwickelten infolgedessen gemeinsam mit den KUKA-Projektentwicklern eine exakt auf die KUKA-Anwendung abgestimmte Kette. Grundlage für diese kundenspezifische Gestaltung war auch dieses Mal die Standardkette E6. Aufgrund der besonderen Einsatzart musste für die Ketten ein neues Design gefunden werden: Die Idee war, die Kette mithilfe seitlicher Führungselemente zu bewegen. Zu diesem Zweck haben die Ingenieure die Standardverbinder verlängert und mit entsprechenden Gleitflächen versehen, die lautlos und vibrationsarm in die Führungsschiene greifen. Entstanden ist quasi eine „schwimmende“ Aufhängung der Kette, die allein über die seitlichen Schienen – ohne Befestigung an ihren Enden – geführt wird. Doch am Ende gilt: Egal ob aus dem Katalog oder individualisiert – wenn ein beweglicher Verbraucher mit Energie, Daten oder Medien versorgt wird, lohnt sich immer eine Anfrage beim Kunststoffspezialisten aus Köln. (anm)

  • Die Kette wird mithilfe seitlicher Führungselemente bewegt. Bild: KUKA Systems, Augsburg/Igus GmbH, Köln
  • Der Werkstoff für die leitungsführenden Elemente einer Energiekette wird genau auf das Material der zuführenden Leitung abgestimmt. Bild: Igus GmbH, Köln
  • Über das Standardsortiment hinaus bietet Igus bedarfsgerechte Sonderlösungen. Bild: Igus GmbH, Köln
  • Eingespritzte Trennstege als Sonderanfertigung schaffen exakt auf die Kundenanforderung zugeschnittene Kammern. Bild: Igus GmbH, Köln
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