Werkzeugwechsel auf Knopfdruck

Mit Schrumpftechnik lassen sich Werkzeuge für nahezu jede Fräsbearbeitung präzise und effektiv spannen, wenn die Qualität des Verfahrens und des Schrumpfgerätes stimmt. Das induktive Schrumpfgerät Haimer Power Clamp bietet kräftige Heiz- und Kühlleistungen und trägt zu hoher Rundlaufgenauigkeit von Aufnahme und Werkzeug bei.

Mit dem Schrumpfen lässt sich eine hohe Rundlaufgenauigkeit aufgrund des rotationssymmetrischen Futters und des zylindrischen Werkzeugs erreichen. Damit konnten viele Anwender begeistert werden.

Mit der Schrumpfmaschine Power Clamp New Generation von Haimer ist Zeitersparnis gegenüber anderen Spannverfahren und leistungsschwächeren Schrumpfgeräten vorhersagbar. Mit bis zu 13 kW wird die Schrumpfaufnahme von einer Spule erwärmt. In nur wenigen Sekunden hat sich die Aufnahme soweit gedehnt, dass das Werkzeug eingefügt werden kann. Wasserdurchströmte Kühlkörper, die anschließend auf die Werkzeugaufnahme gestülpt werden, entziehen ihr in kürzester Zeit die Wärme, so dass das eingeschrumpfte Werkzeug nach etwa 30 Sekunden mit der Hand entnommen werden kann. Schon bei 20 bis 30 Schrumpfvorgängen pro Arbeitstag hat sich das Gerät in der Regel innerhalb eines Jahres durch die Zeitersparnis amortisiert.

Hohe Haltekräfte und Rundlaufgenauigkeit

Das Werkzeug ist jetzt präzise und fest mit der Werkzeugaufnahme verbunden. Durch die Schrumpftechnik werden Haltemomente erzeugt, die herkömmliche Spannverfahren deutlich überragen. Bei einem Werkzeugdurchmesser von 20 mm garantiert der Hersteller zum Beispiel ein Haltemoment von 450 bis 800 Nm.

Das Schrumpfverfahren bietet einen weiteren Vorteil, der sich in barer Münze auszahlt: Es wird eine sehr präzise Rundlaufgenauigkeit erreicht. Sie resultiert aus dem rotationssymmetrischen Spannkörper, der ohne zusätzliche Elemente wie Zangen und Spannschrauben auskommt. Die Spannkraft wird ausschließlich über die anliegende Fläche übertragen, die sich nach dem Schrumpfvorgang rund um den Werkzeugschaft zusammenzieht. Laut Hersteller liegt die erreichbare Rundlaufgenauigkeit im Bereich von 3 µm, gemessen bei einer Auskraglänge von 3 x Schaftdurchmesser. Dennoch sind nicht alle Schrumpffutter von Haus aus mit gutem Rundlauf gesegnet. Nur qualitativ hochwertige Schrumpffutter gewährleisten die hohe Rundlaufgenauigkeit im µm-Bereich.

Pluspunkte für induktives Verfahren

Deutliche Unterschiede zeigen sich auch bei den verschiedenen Schrumpfverfahren und -geräten. Wer noch mit Gasflamme oder Heißluft zu Werke geht oder induktive Geräte mit geringer Leistung einsetzt, macht sich das Schrumpfen unnötig schwer. Es wird wertvolle Zeit durch das langsame Erwärmen der Werkzeugaufnahme verschenkt. Daraus resultiert noch eine zusätzliche, gravierende Schwäche, die sich beim Ausschrumpfen von HSS-Werkzeugen bemerkbar macht: Die Wärme geht auch ins Werkzeug über, das im Falle von HSS einen der Aufnahme ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizient besitzt. In Folge dehnt es sich seinerseits aus und lässt sich nicht lösen. Bei leistungsstarken induktiven Schrumpfgeräten dagegen erwärmt sich in der kurzen Zeit ausschließlich die Aufnahme, während das Werkzeug selbst kalt bleibt. So lassen sich selbst HSS-Werkzeuge problemlos ein- und ausschrumpfen.

Neue Spulengeneration für mehr Funktionalität

Besondere Vorteile bietet die neu entwickelte Spulentechnik „New Generation“, kurz NG, die den Schrumpfmaschinen mehr Flexibilität verleiht. Basis ist eine verstellbare Spule, die sich in Länge und Durchmesser dem Futter anpasst. Dadurch erwärmt sich ausschließlich der Spannbereich des Futters, was unter anderem die Schrumpf- und Abkühlzeiten deutlich verkürzt.

Die NG-Spule bedient sich einer Art Irisblende, um sich dem Durchmesser des Schrumpffutters anzupassen. Die auswechselbaren Adapterscheiben sind somit überflüssig. Eingestellt wird die Weite der Irisblende über einen Drehring, der oben an der Spule angebracht ist. Die Längeneinstellung findet über zueinander bewegliche Spulenteile statt. Da in der Regel ein im Durchmesser kleineres Futter auch kürzer ist, sind Durchmesseranpassung und Längeneinstellung über eine mechanische Verbindung miteinander gekoppelt. Für Sonderfälle kann diese Koppelung aufgehoben werden. Ein zweiter Drehring ermöglicht dann die separate Längeneinstellung.

Dank der flexiblen Längeneinstellung ist es möglich, das Futter exakt über die notwendige Passungslänge gleichmäßig zu erwärmen, auch wenn die Passung (wie bei kleinen Werkzeugen) nur ein kurzes Stück beträgt. Während bei anderen Geräten das Schrumpffutter eine Mindestlänge haben muss, ist es bei der neuen Generation möglich, die Schrumpffutter kürzer zu bauen. Inzwischen bietet der Hersteller solche kurzen Schrumpffutter an, die sich durch besonders hohe Steifigkeit auszeichnen.

Ein weiterer Vorteil kommt beim Schrumpfen von T-Nuten-Fräsern zum Tragen. Bei vielen Geräten sind hier teilbare Adapterscheiben notwendig, um die Spule nach dem Schrumpfen über das Werkzeug entfernen zu können. Dank der in der Öffnung verstellbaren Irisblende, können diese Zusatzteile entfallen. Für ein besonders unkompliziertes Schrumpfen sorgen zwei wählbare Motoren. Sie stellen die Spulenlänge und -durchmesser in Abhängigkeit von der gewählten Futtergröße auf die richtigen Werte ein.

Keine Fehler beim Bedienen

Haimer bietet Hochleistungsschrumpfgeräte für alle HM- und HSS-Werkzeuge von 3 bis 32 mm Durchmesser. Im quasi Standard, der Version Power Clamp Comfort NG, ist das Gerät mit intelligenter NG-Spule, einem Drehteller mit drei Stationen und integrierter Kontaktkühlung ausgestattet. Die Leistung beträgt 13 kW, wofür ein Anschluss von 3 x 360 – 500 V und 16 A benötigt wird. Es stehen jedoch sowohl einfachere als auch komplexere Ausführungen mit zahlreichem Zubehör zur Verfügung. Die Profi Plus-Ausführung beispielsweise bewältigt Werkzeuge mit einem Durchmesser bis zu 50 mm. Mit einer Leistung von 20 kW sind auch der Schwerzerspanung mit großen Werkzeugen praktisch keine Grenzen gesetzt.

Allen Geräten gemeinsam ist die einfache Bedienung. Im Automatikbetrieb wird die Schrumpfaufnahme in den Adapter gesteckt und der Futtertyp ausgewählt. Anschließend hält der Bediener das Werkzeug an die Öffnung und drückt den Startknopf. Das Gerät bestimmt automatisch die optimalen Parameter für das Futter. Im Display wird die jeweilige Restschrumpfzeit angezeigt. Nach dem Schrumpfvorgang taktet der Bediener den Drehteller weiter und setzt den passenden Kühlkörper auf die Werkzeugaufnahme. Somit kann gleichzeitig geschrumpft und gekühlt werden. Nach dreißig Sekunden ist das Werkzeug einsatzbereit.

Sicherheit für Bediener und Werkzeuge

Den Sicherheitsaspekt haben die Entwickler auch im Auge behalten. Zum einen wurde genau darauf geachtet, dass alle spannungsführenden Teile geschützt und für den Bediener unzugänglich sind. Zum andern ist die Steuerung des Gerätes so programmiert, dass die Werkzeugaufnahme in der Spule nicht überhitzen kann. Sie erkennt am Stromfluss, wenn ein falscher Durchmesser programmiert wurde und bringt eine Fehlermeldung. Sollte der Bediener aus Unachtsamkeit zu lange auf dem Startknopf bleiben, bricht das Schrumpfgerät den Heizvorgang selbstständig ab.

Dass der Bediener ein heißes Werkzeug berührt, ist durch den ergonomischen Aufbau des Schrumpfgerätes nahezu ausgeschlossen, da erwärmte Aufnahmen stets vom Körper weg gedreht und sofort mit einem Kühlkörper versehen werden.

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