HSD S.p.A. stellt neben Hochfrequenzspindeln und Fräsmotoren für Bearbeitungsmaschinen auch 2-Achs-Fräsköpfe, Aggregate und Bohrköpfe für die Bearbeitung einer breiten Werkstoffpalette her. Für Positionsklemmungen an den Fräskopf-Achsen setzen die Italiener das pneumatische Klemmsystem Roto-Clamp der Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH ein.
Die HSD S.p.A. mit Sitz in Pesaro, der italienischen Hochburg der Holzbearbeitungsindustrie, ist ein führender Hersteller von luftgekühlten Hochfrequenzspindeln. Um eine hohe Qualität und Zuverlässigkeit der Komponenten für die Bearbeitungsmaschinen zu gewährleisten, stellt HSD auch höchste Anforderungen an die Produkte seiner Zulieferer. Seit etwa acht Jahren arbeitet das Unternehmen erfolgreich mit der Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH zusammen. „Der Kontakt entstand auf der EMO im Jahr 2007, als wir auf der Suche nach einem neuen System zur Achsen-Blockierung für unsere Code-2-Achs-Köpfe waren“, berichtet Giuseppe Grosso, Technische Leitung, HSD.
In Gesprächen mit dem Maschinenschutzexperten wurde schnell klar, dass sich die Baureihe Roto-Clamp optimal für diesen Einsatz eignet. So entschied man sich für den Einbau der Klemmen in folgenden Hochleistungs-2-Achs-Fräsköpfen:
HS 675 – einseitig gelagert, für Anwendungen mit wenig Bauraum
HS 655 – doppelseitig gelagert, besonders steif und kompakt
HS 678 – einseitig gelagert, für höchste Bearbeitungsgenauigkeit
Die Fräsköpfe eignen sich für mittelschwere bis schwere Bearbeitungsprozesse, in denen eine extrem hohe Präzision gefordert ist. Sie werden für eine breite Werkstoffpalette von Holz über Kunststoff und Aluminium bis hin zu Metalllegierungen verwendet. Die sicheren Klemmsysteme von Hema klemmen dabei die Rotationsachse über einen Federspeicher und zusätzliche Booster-Funktionen mit hohen Momenten (RC 120 NB, RC 160 NB). Zudem werden Tandemvarianten der Roto-Clamp (RC 80 SB-T, RC 90 SB-T) in den 2-Achs-Fräsköpfen verbaut.
Sicheres Klemmen an rotierenden Achsen
Für Positionsklemmungen auf drehenden Führungen oder Antrieben bietet Hema mit der Roto-Clamp ein Klemmsystem mit den Wirkrichtungen innen- oder außenklemmend in zwei Versionen an: Klemmung durch Beaufschlagung mit Luft oder drucklose Klemmung. Die Klemmsysteme zeichnen sich durch extrem kurze Reaktionszeiten aus und sind in Single- oder Tandem-Ausführungen erhältlich, die auch bei den Fräsköpfen von HSD zum Einsatz kommen. Auf Grund der verwendeten Pneumatik ist die Anwendung sehr sauber und darüber hinaus kostengünstig. Weitere Vorzüge der Klemmsysteme sind unter anderem der geringe Montageaufwand und die sofortige Einsatzbereitschaft, da keine Abstimmung auf die jeweilige Anwendung notwendig ist.
Die innenklemmende Version ist in unterschiedlichen Größen für nahezu alle drehenden Anwendungen erhältlich. Wie auch bei den 2-Achs-Fräsköpfen von HSD können die verschiedenen Roto-Clamp-Baureihen mit zusätzlicher Druckluft-Beaufschlagung („Booster“) eingesetzt werden, um die bereits sehr hohe Klemmkraft noch weiter zu erhöhen.
In herkömmlichen Klemmvorrichtungen wird das Klemm-Moment meist pneumatisch oder hydraulisch erzeugt: Die Vorrichtung wird an die gewünschte Position gefahren und durch Beaufschlagung mit Druck arretiert. Dies bedeutet jedoch, dass bei einem Ausfall des Druckerzeugers die Klemmwirkung ebenfalls ausfällt, was Personen- oder Sachschäden zur Folge haben kann. Die passiven Klemmsysteme von Hema verfügen hingegen über eine Sicherheitsfunktion: Bei Abschaltung oder Ausfall der Druckluft klemmen die Vorrichtungen selbsttätig und mit großer Kraft.
Das Funktionsprinzip dahinter ist einfach: Die Klemmvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Kammer, die von zwei Membranen aus Federstahl abgeschlossen wird. Wird sie mit Druckluft beaufschlagt, werden die Federbleche elastisch verformt und in radialer Richtung verkürzt. Dabei öffnet sich die Klemme im Bereich der Federbleche. Zwischen der Achswelle und der Klemmfläche entsteht somit ein Spalt, wodurch sich die Achswelle frei bewegen lässt. Der Abstand zwischen Klemme und Welle beträgt hier etwa 0,05 mm, was bei der hohen Präzision der Achse vollkommen ausreicht, um ein freies Drehen zu gewährleisten.
Höhere Haltemomente – niedrigere Betriebskosten
Um zu klemmen, wird die Kammer zwischen den beiden Membranen aus Federstahl entlüftet. Die Federbleche, die durch die Druckluft aus ihrer Ruheposition gezwungen werden, kehren in ihre Ausgangsposition zurück, wobei die gespeicherte Federkraft eine Ausdehnung des Klemmelements bewirkt. Wenn die Klemmfläche das rotierende Element berührt, ist noch ein Großteil der Energie in den Federblechen vorhanden. Die Klemmvorrichtung ist nun arretiert und klemmt die Anwendung sicher und mit großer Kraft. Bei der Booster-Funktion wird durch Druckbeaufschlagung der Federbleche von außen ein zusätzlicher Druck auf die Klemmflächen erzeugt und das Haltemoment deutlich erhöht.
Alle Roto-Clamp-Modelle werden standardmäßig in Versionen für einen Betriebsdruck von 4 oder 6 bar gefertigt. Die mit Druckluft beaufschlagten Klemmsysteme bieten gegenüber hydraulischen Systemen viele Vorteile, darunter den niedrigeren Betriebsdruck von 4 bis 6 bar im Vergleich zu 30 bis 230 bar, wesentlich höhere Haltemomente und insgesamt niedrigere Betriebskosten. Das Failsafe-Prinzip mit der Sicherheitsklemmung per Federspeicher ist ebenfalls nur auf pneumatischem Wege möglich.
Zu den besonderen Anforderungen von HSD an das Klemmsystem zählten vor allem ein geringer Wartungsaufwand und Verschleiß – auch nach unzähligen Klemmzyklen – sowie eine gleichmäßige Spannung über den gesamten Umfang, die eine Verlagerung der Rotationsachse während der Bearbeitung verhindert. Durch das Fixieren der Achse wird während der Hochlastbearbeitung eine wesentlich höhere Präzision erzielt als bei Anwendungen ohne das Klemmsystem. Alle diese Kriterien erfüllen die Klemmen ohne Probleme.
Neben der kompakten und installationsfreundlichen Bauart schätzen Konstrukteure auch die breite Auswahl an Einbaugrößen und Haltemomenten für das Klemmsystem. „Im Dauerbetrieb ist die Roto-Clamp von Hema äußerst zuverlässig und einzigartig auf dem Markt“, sagt Grosso. „Wir haben zudem eine sehr gute Beziehung zu den Technikern und dem Vertrieb von Hema und sind auch mit den Lieferzeiten sehr zufrieden.“
Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH www.hema-group.com
HSD S.p.A. www.hsddeutschland.de
Spindeltechnik für viele Anwendungen
Das 1991 gegründete Unternehmen HSD S.p.A. mit Stammsitz im italienischen Pesaro, der italienischen Hochburg der Holzbearbeitungsindustrie, ist ein führender Hersteller von luftgekühlten Hochfrequenzspindeln und zeichnet sich durch eine marktorientierte Ausrichtung sowie qualitativ hochwertige und zuverlässige Produkte aus. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Bereich Forschung und Entwicklung, um Neu- und Weiterentwicklungen intensiv voranzutreiben und der Holz-, Metall-, Kunststoff-, Stein-, Glas- und Marmorindustrie laufend innovative technologische Lösungen zu bieten. Um diesem Anspruch auch weiterhin gerecht zu werden, ist das Unternehmen im September in eine neue, hochmoderne Halle von mehr als 7500 Quadratmetern Größe im benachbarten Gradara umgezogen. Ein engmaschiger Globalservice macht es jederzeit möglich, auf spezifische Kundenwünsche in punkto Design, Konstruktion, technische Anforderungen oder Stückzahlen angemessen und schnell zu reagieren. In enger Zusammenarbeit mit der Zentrale agieren noch drei weitere weltweite Service- und Vertriebsniederlassungen als hundertprozentige Tochtergesellschaften der HSD S.p.A., um lokalen Kunden im Servicefall vor Ort schnell, kompetent und zuverlässig zur Seite stehen zu können. Mit den bewusst gewählten Standorten Deutschland, USA und China deckt das Unternehmen sämtliche wichtige Märkte weltweit ab.
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