RotoClamp: Pneumatische Klemmsysteme für präzise Fertigung

Die leistungsstarken RotoClamp-Klemmsysteme von Hema eignen sich ideal für rotatorische Positionsklemmungen in Achsen, Tischen und Schwenkköpfen von Maschinen. Da das Klemmsystem nach dem Fail-Safe-Prinzip arbeitet, klemmt es Achsen auch bei einem Energieausfall schnell und mit großer Kraft. Kundenanforderungen hinsichtlich besonders enger Bauräume begegnen die Hema-Konstrukteure bei Bedarf durchindividuelle Anpassungen an der Bauteilgeometrie.

Viele Maschinen und Anlagen in der industriellen Fertigung verfügen über Achsen und Spindeln, die in verschiedenen Arbeitspositionen sicher geklemmt werden müssen. Für diese Anwendungen bietet Hema das RotoClamp: ein rotatorisches Klemmsystem, das auch als Fail-Safe-Sicherung eingesetzt werden kann.

RotoClamp zeichnet sich durch hohe Klemmkräfte bei relativ niedrigen Betriebsdrücken aus. Die Klemmung mit RotoClamp basiert auf dem Prinzip des Federspeichers: Im Regelbetrieb wird ein gummiertes Federblech mit Druckluft beaufschlagt und verkürzt sich dabei. Die Klemmelemente heben dadurch von der Welle ab und geben diese frei. Fällt die Pneumatik aus, kehren die Federbleche sofort in ihre ursprüngliche Position zurück und fixieren die Welle mit großer Kraft. Durch zusätzliche Druckluftbeaufschlagung der äußeren Federmembrankammer mit der Booster-Funktion kann bei Bedarf die Klemmkraft weiter erhöht werden. Bei Energieausfall wird die stillstehende Achse sofort geklemmt (Fail-Safe-Version).

Die Reaktionszeit ist dank der Pneumatik besonders kurz. RotoClamp ist in einer innen- und einer außenklemmenden Version lieferbar und kompatibel zu allen in der Industrie üblichen Wellengrößen.

Das wirkungsvolle Prinzip der RotoClamp wird von Sondermaschinenbauern in hochpräzisen Fertigungsanlagen eingesetzt. Beispiele sind Schleifmaschinen, in denen RotoClamp genutzt werden kann, um Drehtische zu fixieren. Das Klemmsystem wurde speziell für sich drehende Führungen oder Antriebe konzipiert und kann je nach Ausführung mit Druckluft oder automatisch durch Federkraft betätigt werden.

Individuell angepasste Lösungen

Nicht im Katalog aufgeführte Sonderbauformen des RotoClamp sind in der Regel möglich, soweit sie die Festigkeit und Funktion des Klemmsystems nicht beeinträchtigen. Die Bearbeitungsoptionen umfassen beispielsweise modifizierte Flansche und Bohrbilder sowie veränderte Dimensionen. Auch Konturänderungen, also seitliche Abfräsungen oder Einfräsungen am Umfang, lassen sich kundenindividuell umsetzen.

Mit den Erfahrungen aus über fünfzehn Jahren haben die Hema-Konstrukteure eine ganze Reihe kundenspezifischer RotoClamp-Baugruppen realisiert. Diese orientieren sich meist am Bauraum der Kundenanwendung und werden angefragt, wenn die Standardbaugruppen nicht ins Maschinenlayout passen würden. Am häufigsten wird ein angepasstes Anschraubbohrbild gewünscht. Unter anderem sind auch vom Standard abweichende Anbindungsbohrbilder möglich.

Grundsätzlich können auch neue Gehäuseformen gefertigt werden, sofern die innere Funktionsstruktur des RotoClamp unverändert bleibt, also die Federbleche und die erforderlichen Montagebohrungen, um die beiden Deckscheiben des RotoClamp miteinander zu verbinden. neue Klemmdurchmesser sind prinzipiell möglich, allerdings aufgrund des Entwicklungsaufwandes nur bei Serienauftrag wirtschaftlich tragbar.

In der Regel werden die RotoClamp-Baugruppen für die Kundenanbindung einseitig plangeschliffen. Auf Kundenwunsch kann diese Bearbeitung auch beidseitig ausgeführt werden. Tandemausführung und Zusatzluft sind Katalogvarianten, mit denen das Klemmmoment erhöht werden kann. Auch eine Adaption des Luftanschlusses wurde schon vorgenommen und dieser in dem Fall radial anstatt axial von oben angebracht.

Spindel und Z-Achse an einer Lasermaschine gesichert

In Fräs- und Lasermaschinen kommt die rotatorische Positionsklemmung RotoClamp ebenfalls zum Einsatz und sichert die stillstehenden Spindeln gegen unbeabsichtigte Bewegung. Auch bei einem Ausfall der Pneumatik oder anderen Störungen muss die Spindel gegen ein unkontrolliertes Weiterdrehen gesichert werden. Die Klemmfedern werden im Normalbetrieb pneumatisch von der Achse ferngehalten. Bei Druckluftausfall wirkt die Federkraft ungehindert auf die Klemmelemente und die Achse wird mit voller Federkraft fixiert.

Bei Fräsmaschinen kann RotoClamp von Hema aber nicht nur für die Fixierung der Spindel sorgen, sondern auch die Z-Achse verlässlich in ihrer Position halten. RotoClamp wird standardmäßig auf Betriebsdrücke von 4 oder 6 bar ausgelegt. Trotz der im Vergleich zu hydraulischen Klemmsystemen deutlich geringeren Betriebsdrücke erreicht das pneumatische RotoClamp wesentlich höhere Klemmkräfte bei geringeren Betriebskosten.

Präzise Bearbeitung

Auch bei Hochfrequenzspindeln und Fräsmotoren für Bearbeitungsmaschinen leistet das RotoClamp ausgezeichnete Dienste bei der Klemmung der Rotationsachse der Fräsköpfe mittels des Federspeichers und zusätzlicher Booster-Funktionen mit hohen Momenten bei Stillstand der Spindel. Für 2-Achs-Fräsköpfe sind darüber hinaus Tandemvarianten des RotoClamp realisierbar.

Neben der guten Funktion überzeugen auch der geringe Wartungsaufwand und Verschleiß der Hema-Klemmsysteme: Sie arbeiten selbst nach unzähligen Klemmzyklen so zuverlässig wie am ersten Tag. Hinzu kommt der positive Einfluss der Klemmung auf das Fertigungsergebnis: Durch das Fixieren der Achse wird während der Hochlastbearbeitung eine wesentlich höhere Präzision erzielt als bei Anwendungen ohne Klemmsystem.

Vorteile der RotoClamp-Klemmsysteme gegenüber hydraulischen Systemen sind die Fail-Safe-Ausführung als Standard, kurze Reaktionszeiten, höhere Klemmkräfte bei geringeren Drücken, der geringere Montageaufwand und die bessere Sauberkeit, da Pneumatik statt Hydraulik angewandt wird.

Quelle: Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH