Die von Hema im hessischen Seligenstadt hergestellte RotoClamp zeichnet sich laut Angaben des Herstellers durch hohe Klemmkräfte bei relativ niedrigen Betriebsdrücken aus. Dies wird durch das pneumatische Funktionsprinzip des Klemmsystems möglich, das auf einem Federspeicher beruht. Durch Entlüften der inneren Federmembrankammer und Belüften der äußeren Federmembrankammer wird die Membran entspannt. Dadurch wird das Klemmelement im Bereich der Klemmfläche elastisch verformt und drückt auf die zu fixierende Welle. Durch zusätzliche Druckluftbeaufschlagung der äußeren Federmembrankammer kann bei Bedarf die Klemmkraft weiter erhöht werden.

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Das wirkungsvolle Prinzip der RotoClamp wird etwa von Sondermaschinenbauern wie der britischen Abwood Machine Tools erfolgreich in hochpräzisen Ferti- gungsanlagen eingesetzt. Abwood fertigt Schleifmaschinen für die Produktion von Silizium-Wafern für Solarmodule. Die Anlagen schleifen Silizium-Blöcke zu 200 bis 400 Mikrometer dünnen Siliziumscheiben. Kennzeichnend für die ein-, zwei- und vierspindligen Schleifanlagen ist ihre sehr hohe Abtragsleistung von bis zu 1.000 Kubikmillimetern pro Sekunde.

Drehtisch in der Wafer-Produktion sicher fixiert

Um ein Höchstmaß an Sicherheit und Bearbeitungsqualität zu gewährleisten, stattet Abwood die Anlagen mit Maschinenschutz-Komponenten von Hema aus, darunter auch das zylindrische RotoClamp-Klemmsystem. In der kürzlich in den Markt eingeführten Schleichgang-Schleifmaschine CM1500H wird RotoClamp genutzt, um den Drehtisch der Maschine zu fixieren. Vor dem Schleifvorgang wird der Siliziumblock mit einem 2D-Laser vermessen, um aus den gewonnenen Daten ein individuelles Profil für jeden Schleifhub zu errechnen. Während des Scanvorgangs darf sich der Drehtisch auf keinen Fall bewegen – eine ideale Aufgabe für die rotatorische Positionsklemmung RotoClamp. Dieses Klemmsystem wurde speziell für sich drehende Führungen oder Antriebe konzipiert und ist in einer innenklemmenden und einer außenklemmenden Variante erhältlich, die je nach Ausführung mit Druckluft oder automatisch durch Federkraft betätigt werden kann.

Alle RotoClamp-Versionen sind in zahlreichen Größen lieferbar und eignen sich für nahezu alle drehenden Anwendungen. RotoClamp kann wie bei Abwood an einem Drehtisch verbaut werden, bewährt sich aber genauso an Schwenkköpfen, die mit einem Torquemotor betrieben werden. Um die Sicherheit der RotoClamp noch weiter zu erhöhen, kann die große Federklemmkraft durch zusätzliche Druckluft verstärkt werden. In der Fail-Safe-Version klemmt RotoClamp bei einem Ausfall der Pneumatik schnell und mit großer Kraft.

Spindel und Z-Achse an Lasermaschine gesichert

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RotoClamp kommt ebenfalls in den Hochgeschwindigkeits-Fräs- und Lasermaschinen der Firma Wissner aus Göttingen zum Einsatz. Dank ihrer speziellen Bauweise erreichen die Anlagen der Gamma-Serie in der Bearbeitung Geschwindigkeiten von bis zu 60.000 Umdrehungen pro Minute und 250.000 Umdrehungen pro Minute im Finish sowie Beschleunigungen bis zu 2 g.

Bei einem Ausfall der Pneumatik oder anderen Störungen muss die Spindel gegen ein unkontrolliertes Weiterdrehen gesichert werden. Da RotoClamp fail-safe ist, stoppt die Spindel bei einem Druckluft-Ausfall schnell und sicher. 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 den Fräsmaschinen von Wissner sorgt RotoClamp aber nicht nur für die Fixierung der Spindel, die rotatorische Positionsklemmung hält darüber hinaus auch die Z-Achse verlässlich in ihrer Position. RotoClamp wird standardmäßig auf Betriebsdrücke von vier respektive sechs Bar ausgelegt. Trotz der im Vergleich zu hydraulischen Klemmsystemen deutlich geringeren Betriebsdrücke erreicht die pneumatische RotoClamp wesentlich höhere Klemmkräfte bei geringeren Betriebskosten.

Präzision deutlich erhöht

Auch beim italienischen Unternehmen HSD S.p.A. aus Pesaro leistet RotoClamp wertvolle Dienste. HSD stellt neben Hochfrequenzspindeln und Fräsmotoren für Bearbeitungsmaschinen auch Zwei-Achs-Fräsköpfe, Aggregate und Bohrköpfe für die Bearbeitung einer breiten Werkstoffpalette her. Die Fräsköpfe eignen sich für mittelschwere bis schwere Bearbeitungsprozesse, bei denen höchste Präzision gefordert wird. Sie werden für eine breite Werkstoffpalette von Holz über Kunststoff und Aluminium bis hin zu Metalllegierungen verwendet.

Die RotoClamp klemmen die Rotationsachse der Fräsköpfe mittels des Federspeichers und zusätzlicher Booster-Funktionen mit hohen Momenten. In den Zweiachsfräsköpfen sind darüber hinaus Tandemvarianten der RotoClamp verbaut. Die Konstrukteure bei HSD hat neben der guten Funktion auch der geringe Wartungsaufwand und Verschleiß der Hema-Klemmsysteme überzeugt. 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.

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Hintergrund

Hema Maschinen- und Apparateschutz

Das Unternehmen aus dem südhessischen Seligenstadt bietet neben den Systemen für rotatorische Klemmungen für viele weitere Anwendungen die passende Klemm- oder Bremseinheit an, etwa Klemm- oder Brems- systeme für axiale Wellenbewegungen und Linearführungssysteme. Daneben fertigt Hema Schutzabdeckungen für Bearbeitungsmaschinen, wie Faltenbälge, Teleskopabdeckungen sowie komplette Rückwandsysteme. Zum Produktportfolio gehören ebenfalls Maschinenschutzscheiben mit und ohne integrierte Beleuchtung sowie Drehfenster für Bearbeitungsmaschinen. Das Unternehmen profitiert von über 40 Jahren Erfahrung in der Zuliefer- industrie und bietet umfassenden Service und Lösungen nach Maß.