Singoli nuclei come fonte di energia

• Cosa serviva: cavo chainflex® CF270 "cavo mandrino", catena portacavi
• Requisiti: potenza di 84 kW e correnti fino a 252 A, spazio di installazione minimo e buona resistenza all'olio
• Settore: ingegneria meccanica, macchine di lavorazione verticali
• Successo per il cliente: elevato risparmio di spazio di installazione con contemporanea riduzione dei costi

Lavorazione verticale ad alta precisione su cinque assi in uno spazio compatto: tre anni fa, EMAG ha ottenuto un vero successo nel mercato della lavorazione di precisione con questo concetto. La VMC 450-5 MT presentata allora è adatta alla lavorazione di componenti pesanti con diametri fino a 700 mm, che possono anche avere fori e superfici angolari. Ciò è reso possibile dall'aggiunta di un asse orientabile (asse B) con mandrino di tornitura/fresatura integrato e di un asse Y con mandrino principale integrato al modello base VMC 450 MT. Il vantaggio: i produttori di parti di trasmissione e alloggiamenti per autocarri o macchinari mobili, ad esempio, hanno bisogno solo di un massimo di due macchine per lavorare un componente completo invece di quattro o sei, come accadeva in precedenza. Ciò consente di risparmiare spazio, costi e accorciare la catena
di processo. Un altro vantaggio dei centri di lavorazione verticali è la loro flessibilità. Gli assi, gli alberi e gli alloggiamenti vengono generalmente prodotti in quantità medie e con un elevato grado di varianza. Il tempo di allestimento è quindi un problema cruciale. Il carico e lo scarico possono essere eseguiti tramite robot o manualmente. Come opzione, l'utente può ordinare un magazzino utensili integrato con un massimo di 80 utensili.
Nel corso dello sviluppo del VMC 450-5 MT, i progettisti elettrici hanno dovuto risolvere anche il compito non così facile di alimentare il mandrino ad alte prestazioni sviluppato internamente con energia e segnali. Il motore del mandrino ha una potenza di 84 kW, non c'è quasi spazio per il cavo e durante i processi di accelerazione vengono raggiunte correnti fino a 252 A.
Inoltre, il mandrino sui torni verticali si trova sotto il pezzo e l'utensile. I cavi in movimento devono quindi essere ben protetti da trucioli e olio.
Infine, anche il cavo del mandrino deve essere particolarmente resistente e di alta qualità. Il guasto di un cavo motore significa che un'auto deve essere sostituita, il che significherebbe un'intera giornata di fermo a causa del design molto compatto.

In queste condizioni, aveva senso realizzare l'alimentazione elettrica del mandrino esclusivamente con fili singoli. La logica di questa decisione diventa ancora più chiara se si considera l'alternativa: un cavo motore a quattro fili con una sezione trasversale di 4G10 mm2. Un cavo del genere non può essere posato nello spazio di installazione disponibile e anche il suo raggio di curvatura sarebbe troppo grande.
Tuttavia, ci sono riserve nell'ingegneria elettrica su questo tipo di alimentazione elettrica perché il nucleo e il cavo possono influenzarsi a vicenda. Tuttavia, i cavi della serie CF270 del programma chainflex® di igus® sono stati sviluppati proprio per questa applicazione e per applicazioni in movimento. Raggiungono durate di servizio estremamente lunghe, il che è di grande importanza per EMAG e gli utenti delle macchine EMAG. Poiché i costi giocano sempre un ruolo nella costruzione di macchine utensili, igus® ha adottato il principio dei cavi unipolari dalla costruzione di gru, ma allo stesso tempo ha ridotto i costi.
Il risultato: il chainflex® CF270.UL.D con guaina in PUR, che ora è noto sul mercato come "cavo per mandrino". Tra le altre cose, è resistente all'olio e alle incisioni, il che è un grande vantaggio nell'ambiente oleoso di una macchina utensile con i suoi numerosi bordi metallici. Naturalmente anche qui è disponibile l'approvazione UL per il mercato globale e questo tipo di cavo convince anche in termini di prezzo.
Nelle macchine della serie VMC, EMAG utilizza cavi unipolari fino a una sezione trasversale di 50 mm2, in casi speciali fino a 70 mm2. Anche la scelta dei materiali contribuisce a questo. La guaina esterna è realizzata in PUR di alta qualità. Per l'isolamento del nucleo sotto la schermatura viene utilizzato TPE. Ciò aumenta la resistenza alla temperatura del cavo, che tiene conto dell'elevato carico permanente del mandrino altamente dinamico.