Automatisierung Robustes Hochtemperatur-Energierohr widersteht heißen Spänen bis 850 °C

Autor / Redakteur: Harald Nehring / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Ob Erstausrüstung oder Nachrüstung: Der zum Einsatz kommende Werkstoff eines Energierohres für die spanende Bearbeitung macht es möglich, dass selbst Späne bis zu einer Temperatur von 850 °C spurlos abprallen. Bei einem Hersteller von Weichen ist eine Portalfräsmaschine mit diesem Energierohr nachgerüstet worden. Trotz des enormen Späneanfalls und der gleichzeitig hohen Temperaturbelastung läuft sie seitdem völlig problemlos. Anlagenstillstände gehören der Vergangenheit an.

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Selbst glühend heiße Späne mit Temperaturen bis 850 °C machen diesem Energierohr nichts aus.
Selbst glühend heiße Späne mit Temperaturen bis 850 °C machen diesem Energierohr nichts aus.
( Archiv: Vogel Business Media )

Das französische Unternehmen Vossloh Cogifer hat sich seit über 100 Jahren auf den Bereich ortsfester Anlagen für Schienennetze jeglicher Art spezialisiert. Es handelt sich um einen der Marktführer für Weichen in sämtlichen Streckennetzen für Eisenbahnen, U-Bahnen und Straßenbahnen auf der ganzen Welt. Vossloh Cogifer ist eine Tochtergesellschaft der Unternehmensgruppe Vossloh, Geschäftsbereich Eisenbahninfrastruktur.

Dabei gleicht keine Weiche einer anderen. Deshalb plant, konstruiert und fertigt das Unternehmen maßgeschneiderte Weichen und Kreuzungen für alle Belastungen, Profile und Spurweiten. Zum Kundenkreis gehören die Deutsche Bahn AG, ausländische Staatsbahnen, städtische Verkehrsbetriebe, Hütten- und Bergwerke, Industriebetriebe und Hafenbahnverwaltungen.

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Am Standort in Trier werden in erster Linie Straßenbahnweichen gefertigt. Die Anfragen kommen aus der ganzen Welt. Zurzeit wird beispielsweise ein Auftrag aus Vancouver bearbeitet, was die Internationalität des Unternehmens zeigt. Insgesamt fertigt das Unternehmen im Jahr ungefähr zwischen 300 und 400 Weichen. Um die 50 Mitarbeiter sorgen für einen reibungslosen Geschäftsablauf. Dem Bau und Ausbau von öffentlichen Verkehrsmitteln wird international eine gute Zukunft prognostiziert, sodass man sich zurzeit um die Auslastung keine Sorgen machen muss.

Alte Energiezuführung hatte kurze Lebensdauer

Alle Weichen werden im Zweischichtbetrieb mit einem modernen Maschinenpark hergestellt. Dazu zählt außer Säge- und Bohranlage sowie Fräsbänken auch eine CNC-gesteuerte Portalfräsmaschine, die seit 2002 im Einsatz ist. Um die Kabel vor den vielen heißen Spänen nachhaltig zu schützen, ist man deshalb grundsätzlich auf ein geschlossenes System, ein Energierohr, angewiesen. Aufgrund der extremen Anforderungen vor Ort war die alte Energiezuführung allerdings in der Regel nach maximal neun Monaten verschlissen, sodass man sich gemein- sam mit dem Hersteller der Maschine nach einer Alternativlösung umsah.

Verschiedene Ansätze, beispielsweise eine Energiezuführung aus Metall, wurden angedacht und wieder verworfen. Im Laufe der Monate hat sich dann die endgültige Lösung herauskristallisiert: Das bestehende Energierohr wurde durch ein Hochtemperatur-Energierohr der Igus GmbH, Köln, ersetzt. Das Unternehmen hat Anfang 2006 mit Igumid HT einen neuen Werkstoff vorgestellt, bei dem heiße Späne selbst bis 850 °C spurlos an der Energiezuführung abprallen. Alle E2-Energierohre und alle beidseitig aufklappbaren E4-Energierohre aus dem Igus-Standardprogramm sind damit ab sofort auch aus dem Hochtemperaturmaterial lieferbar.

Glühend heiße Späne sind keine Seltenheit

Beim Fräsen der Weichen fällt nicht nur eine extrem hohe Anzahl von Spänen aller Größenordnungen an, sondern sie sind darüber hinaus auch sehr scharfkantig. Sie kommen teilweise glühend heiß wie Nadeln angeflogen. Temperaturen von 600 °C und mehr sind keine Seltenheit. Die Späne haben früher im Kunststoff Brand- und Schmelzspuren hinterlassen, außerdem öffneten sich die Deckel der Energiezuführung stellenweise aufgrund der enormen Belastung. Späne drangen ein, sodass es kritisch für die eingelegten Leitungen wurde. Es kam immer wieder zum Anlagenstillstand, was auf Dauer deutlich reduziert werden sollte. Darüber hinaus hat das Trierer Unternehmen nach einer kostengünstigen Lösung gesucht, die allerdings auf Dauer Bestand haben sollte.

Bei Igus kannte man die Problematik vor Ort. Als der neue Werkstoff dann verfügbar war, kam es nach einer Präsentation vor Ort zum Austausch. Und der erste Eindruck nach einigen Wochen war sehr gut, kein Span klebte auf dem Gehäuse oder drang ein, kein Muster zeichnet sich auf dem Kunststoff ab. Bei Vossloh Cogifer war man sehr zufrieden mit dieser Lösung. Die Maschine läuft seit dem Austausch völlig problemlos. Der Wechsel hat sich für den Hersteller von Weichen gelohnt.

Bei einer Kettenlänge von 61 Gliedern, einem Verfahrweg von bis zu 9 m und einer Tischgeschwindigkeit von maximal 10 m/min kommt aufgrund der großen frei tragenden Länge das System E4 mit normalen Pendelanschlusselementen zum Einsatz. Ergänzt wird es durch die integrierte Zugentlastung. Innenaufteilungen und Kettenkämme führen sauber die Leitungen. Alle genannten Komponenten wirken sich positiv auf Stabilität und Langlebigkeit der gesamten Energiezuführung aus.

Energierohre sind grundsätzlich beidseitig aufklappbar. Das war vor allem bei der Montage äußerst praktisch, sonst hätte man die komplette Maschine auseinanderbauen müssen. So konnten nicht nur die vorhandenen intakten Leitungen schnell eingelegt, sondern auch noch die bestehende Führungsrinne verwendet werden, so dass der Austausch wirklich kostengünstig vonstatten ging.

Die geschlossenen Energierohre lassen sich durch einfaches Aufklappen des Rohrdeckels mit einem Schraubendreher schnell und einfach montieren. Ob im Werkzeugmaschinenbau oder in der Holzbearbeitung: Weil die Leitungen nach dem Einlegen in das Rohr jederzeit zugänglich bleiben, reduzieren sich die Wartungs- und Maschinenausfallzeiten grundsätzlich auf ein Minimum.

Baukastensystem für viele Bereiche

Durch den Einsatz dieser Hochtemperatur-Energierohre werden die Maschinenstandzeiten vor allem bei der spanenden Bearbeitung deutlich erhöht. Dort spielen die geschlossenen Systeme grundsätzlich ihre Stärke aus, da sie die Leitungen vor Schmutz, Feuchtigkeit oder Hitze sicher schützen. Nicht nur die Erstausrüstung, sondern vor allem die Nachrüstung geht aufgrund der konstruktiven Details schnell vonstatten. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei einer vorhandenen Energiezuführung beispielsweise Deckel und Böden einfach ausgetauscht werden können, sodass auch nachträglich ein geschlossenes System, ein Energierohr, entsteht.

Alle Hochtemperatur-Energierohre sind sofort lieferbar. Der umfassende, ab Lager lieferbare Baukasten bietet darüber hinaus modulare Innenaufteilungen aller Art, verschiedene Anschlusselemente, integrierte Zugentlastungen, Führungsrinnen und weiteres Zubehör.

Harald Nehring ist Vice President Energieketten-Systeme bei der Igus GmbH in 51147 Köln, Tel. (0 22 03) 96 49-1 17, hnehring@igus.de

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