Zum Positionieren von Werkzeugtischen oder Werkstücken auf Linearführungen oder zum Klemmen von Linearantrieben werden Klemmvorrichtungen benötigt. Auch in Hebeeinrichtungen kommen entsprechende Brems- und Klemmsys- teme zum Einsatz. Die Anforderungen an solche Klemmsysteme sind enorm: Sie müssen sich einfach anbringen lassen, dürfen das gewollte Verschieben des Tisches nicht behindern und trotzdem maximale Klemmkraft ausüben können.
Der Autor Steffen Walter ist Geschäftsführer bei der Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH, Seligenstadt
In herkömmlichen Klemmvorrichtungen wird das Klemmmoment pneumatisch oder hydraulisch erzeugt: Die Klemmvorrichtung 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. Die Folgen können unter anderem Schäden an der Werkzeugmaschine oder Personenschäden sein.
Hema führt in ihrem Produkte-Portfolio Klemmvorrichtungen für lineare und runde Führungen in unterschiedlichen Ausführungen. Neben den herkömmlichen Klemmsystemen, die bei Druckbeaufschlagung von außen aktiviert werden, bietet Hema auch Klemmvorrichtungen an, welche mit pneumatischem Druck gelöst werden. Im nicht beaufschlagten Zustand klemmen die Vorrichtungen selbsttätig. Fällt der Druckerzeuger aus, klemmen die Systeme automatisch und mit hoher Haltekraft.
Funktionsprinzip der selbsttätigen Klemmung
Das Funktionsprinzip der selbsttätigen Klemmung ist denkbar einfach: Die Klemmvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Kammer, welche von zwei Membranen aus Federstahl abgeschlossen wird. Wird diese Kammer mit Druckluft beaufschlagt, werden die Federbleche elastisch verformt und in Längsrichtung verkürzt. Dabei wird die Klemmvorrichtung verformt, so dass sie sich im Bereich der Federbleche verjüngt und im unteren Bereich, wo sich auch die Bremsbacken befinden, verbreitert. Zwischen der Schiene und den Bremsbacken entsteht somit ein Spalt, die Klemmvorrichtung lässt sich frei bewegen. Der Abstand zwischen Klemme und Schiene beträgt hierbei etwa 0,05 mm, was bei der hohen Präzision der Führungen vollkommen ausreicht, um ein freies Gleiten der Klemmvorrichtung zu gewährleisten.
Bei aktivierter Klemmung wird die Kammer zwischen den beiden Membranen aus Federstahl entlüftet. Die Federbleche, die durch die Druckluft aus ihrer Ruheposition gezwungen wurden, kehren in ihre Ausgangsposition zurück, wobei die in ihnen gespeicherte Spannungsenergie eine Ausdehnung des Klemmelementes zur Schiene bewirkt. Wenn die Klemmbacken die Schiene berühren, ist noch ein Großteil der Energie in den Federblechen vorhanden. Die Klemmvorrichtung ist nun arretiert und klemmt die Anwendung sicher und mit großer Kraft fest. Bei einigen Modellen wird durch Beaufschlagung der Federbleche von außen ein zusätzlicher Druck auf die Bremsbacken erzeugt und die Arretierkraft der Klemme mit dieser Zusatzsicherung deutlich erhöht.
Vorteile gegenüber hydraulischen Systemen
Die von Hema produzierten und vertriebenen Klemmvorrichtungen sind in unterschiedlichen Größen und Ausführungen erhältlich. Alle Modelle werden standardmäßig in Versionen für einen Betriebsdruck von 4 oder 6 bar gefertigt, auf Wunsch kann auch ein Druck von zehn bar angeboten werden. Die mit Druckluft beaufschlagten Klemmsysteme bieten gegenüber hydraulischen Systemen viele Vorteile, darunter der niedrigere Betriebsdruck von 4 bis 6 bar im Vergleich zu 30 bis 230 bar, wesentlich höhere Klemmwerte und insgesamt niedrigere Betriebskosten. Die Baureihe „P-Clamp“ wurde für das schnelle und sichere Klemmen und Bremsen von Stangenlasten entwickelt. Die Baureihe wird optional mit einer Zusatzsicherung geliefert. Auch kundenspezifische Varianten sind möglich. Die Baureihe P-Clamp lässt sich ohne großen Aufwand mit Standardsystemen wie die Pneumatikzylinder namhafter Hersteller kombinieren.
Für Positionsklemmungen auf sich drehenden Führungen oder Antrieben, wie sie auf Achsen, Tischen und Schwenkköpfen von Maschinen nötig sind, gibt es das Klemmsystem „Roto-Clamp“, welches mit unterschiedlichen Wirkrichtungen (innenklemmend oder außenklemmend) versehen ist. Die Baureihe steht in zwei Versionen zur Verfügung – Klemmung durch Beaufschlagung mit Luft oder automatische Klemmung. Darüber hinaus sind beide Versionen in Single- oder Tandem- ausführung erhältlich.
Für den Einsatz auf Linearführungen und zum Klemmen von Linearantrieben steht die Baureihe „Lin-Clamp“ zur Schienen- oder Flächenklemmung zur Verfügung. Sie kommt bei übersetzenden Anwendungen zum Einsatz, bei denen auch eine Notbremsfunktion erforderlich sein kann. Die Bremsbacken der LinClamp-Serie bestehen entweder aus widerstandsfähigen Sinterbelegen für höchste Brems- und Klemmkraft oder aus Stahlbelegen für die Anwendung in bearbeiteten Flächen. Beide Baureihen werden in zwei Grundversionen – Klemmung mit Druckluft und systembedingte Sicherheitsfunktion bei Abschalten der Druckluft – hergestellt. Neben dem Vertrieb von Sicherheitsklemm- und Bremssystemen fertigt Hema auch Schutzabdeckungen für die industrielle Anwendung wie Faltenbälge und Teleskopsysteme und führt Sicht- und Drehfenster für Bearbeitungsmaschinen in seinem Produkte-Portfolio.
Halle 7, Stand B36
Lin-Clamp KEM 525
P-Clamp KEM 526
Roto-Clamp KEM 527
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