Ist das freitragende Untertrum die Lösung aller Platzprobleme?

Volker Beissel | 1. Februar 2021

Gerade bei Werkzeugmaschinen ist eine Portalbauweise häufig anzutreffen. Neben Großbearbeitungszentren vor allem bei blechbearbeitenden Maschinen wie Laser- oder Plasmaschneidsystemen. In den letzten Wochen kam dabei mehrmals der Wunsch auf, dass die Energieführung keinen Einfluss auf die Gesamtbreite der Maschine haben soll. Mit anderen Worten: Die größte und schwerste Kette soll aus dem Weg geräumt werden. Das Ziel ist klar, eine kompakte Bauweise, bei der die Fläche des Arbeitsraumes möglichst nahe an den Footprint der Maschine herankommt. Hilft vielleicht dieses freitragende Untertrum gegen die Platzprobleme?

Doch wohin mit der Kette?

Na klar, unter den Maschinenhimmel. Einfach den Festpunkt unter der Decke befestigen und den Mitnehmer unten am Querbalken mitfahren lassen. So nimmt die X-Kette keinen Platz mehr neben der Führungsschiene ein und „schwebt“ über der Arbeitsfläche. Das funktioniert zumindest in der Theorie problemlos. In der Praxis ergibt sich ein völlig neuer Anwendungsfall und zwar der des freitragenden Untertrums.

Aber was bedeutet freitragendes Untertrum?

In den meisten Anwendungen liegt die Kette unten auf einem Blech oder besser in einer Rinne. Der Festpunkt ist dann unten verschraubt und der Mitnehmer bewegt sich darüber. Das geschieht dann freitragend (FLG) oder bei längeren Verfahrwegen gleitend. Die Katalogangaben von igus sind für diesen „Normalfall“ ausgelegt. Wenn der Festpunkt nun oben ist und der Mitnehmer unten verfährt, hat das zur Folge, dass die Kette im Untertrum nicht mehr unterstützt wird, also freitragend ist. Die Belastung auf die Anschlusselemente und die Kette insgesamt wird dadurch deutlich erhöht. Die bekannten Diagramme zur freitragenden Länge und Verfahrweg gelten damit nicht mehr.

Definition FLG (Freitragendes Obertrum)
Definition FLG
Definition FLG (Freitragends Untertrum)
Definition FLU

Woher weißt du, ob deine Anwendung mit freitragendem Untertrum möglich ist?

Versuchsaufbau Freitragendes Untertrum
Versuchsaufbau FLU

Natürlich haben wir auch unzählige Versuche zum freitragenden Untertrum gemacht. Um sicher zu sein, dass die ausgewählte Energiekette in deiner Anwendung hält, kannst du einfach deinen igus Ansprechpartner kontaktieren. Anhand unserer Testdaten kann er dann wie gewohnt die Machbarkeit und Lebensdauer vorhersagen.

Als erste Abschätzung der Machbarkeit können die folgenden fünf Tipps genutzt werden:

1. Mindestens die ersten drei Kettenglieder des Untertrums sollten unterstützt werden, um die Kraft am Anschlusselement zu reduzieren

2. Unterstützte Kettenglieder zählen nicht zum Bereich FLU

3. Die maximale freitragende Länge des Untertrums liegt ungefähr 50 % unter der geraden freitragenden Länge FLG aus dem Katalog

4. Die maximale Zusatzlast liegt bei rund 30 % der Zusatzlast im FLG Fall

5. Für FLU Anwendungen gelten die maximalen FLB Geschwindigkeits- und Beschleunigungsangaben aus dem Katalog.

Zusammengefasst bedeutet das, dass die Standardausführung nicht einfach durch eine „schwebende“ Kette ersetzt werden kann. Bei kurzen Hüben bis 2 m kann es aber eine attraktive Alternative darstellen, um mehr Platz bei gleichbleibenden Maschinenabmessungen zu schaffen.   

Diagramm zum freitragenden Untertrum
Beispiel: FLG und FLU Diagramm der E4.42

Mein Tipp: Auf der Werkzeugmaschinen-Branchenseite gibt es eine kompakte Übersicht der passenden Produkte für deine Maschine. https://www.igus.de/info/werkzeugmaschinenindustrie

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Artikel Schlagwörter:

Energiekette Werkzeugmaschine

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