Hydraulisches Rotationsklemmelement

Hydraulisches Rotationsklemmelement der Serie DKHS1000. (Bild: Zimmer Group)

Bewegung ist gut, aber manchmal ist Stillstand noch besser: Klemm- und Bremselemente der Zimmer Group sichern überall in der Industrie Anlagen und Komponenten gegen unerwünschte Bewegungen. Ob es darum geht, bei einem Not-Aus oder einem Stromausfall den Stillstand aller Maschinenteile sicherzustellen oder ob Werkstücke während ihrer Bearbeitung sicher fixiert werden müssen: Klemm- und Bremselemente sorgen dafür, dass jede unerwünschte Bewegung zuverlässig unterbunden wird. Aber wie findet der Anwender auf Anhieb das richtige Element?

Sicherheit durch Vollbremsung

Dazu ist zunächst einmal zu klären, ob ein Klemm- oder ein Bremselement eingesetzt werden muss. Hier gilt grundsätzlich, dass immer dann, wenn Massen in Bewegung sind und eine laufende Bewegung im Notfall gestoppt werden muss, Bremselemente verbaut werden müssen. Sie kommen in der Regel bei eher seltenen Ereignissen wie Energieausfällen oder Notabschaltungen zum Einsatz. Fällt zum Beispiel der Strom aus, reißt ein Antriebsriemen oder bricht ein Kugelgewindetrieb, können Bremselemente die schlimmsten Folgen verhindern.

Gerade an vertikalen Achsen sind sie für die Anlagensicherheit extrem wichtig und dienen im Notfall als Absturzsicherung. Um Werkstück und Maschine zu sichern, werden hier Bremselemente mit Federspeicher eingesetzt, die unter Druck geöffnet sind, aber bei Energieausfall sofort schließen und damit die Position halten. Insbesondere an Vertikalachsen mit Linearantrieb sind solche Bremselemente unverzichtbar, da diese Achsen bei Notstopp oder Stromausfall keine Selbsthaltekräfte bieten.

Pneumatisches Klemm- und Bremselement der Serie RBPS
Pneumatisches Klemm- und Bremselement der Serie RBPS. (Bild: Zimmer Group)

Damit Bremselemente im Notfall größere Energien aus der Bewegung heraus dynamisch aufnehmen können, sind sie mit speziellen Bremsbacken ausgestattet, um die Schienen nicht zu beschädigen. Da sich diese Bremsbacken abnutzen, sind die Bremselemente auf etwa 2.000 Bremszyklen begrenzt. Bremselemente können auch zum Klemmen eingesetzt werden und bringen dabei erhöhte Haltekräfte auf, da bei der Abbremsung von bewegten Massen höhere Kräfte erforderlich sind als für statische Halteprozesse. Beim Klemmen sind mehrere Millionen Zyklen möglich. Allerdings sind reine Klemm­elemente meist die kostengünstigere Lösung.

Stillstand garantiert: Klemmelemente

Klemmelemente dagegen dienen ausschließlich dazu, eine bereits stillstehende Komponente gegen unbeabsichtigte Bewegungen zu sichern. Sie werden zum Beispiel an Profilschienen genutzt, wenn ein Antrieb eine bewegliche Masse positioniert hat, seine Haltekräfte aber nicht ausreichen, um die Position während der weiteren Bearbeitung gegen die Prozesskräfte zu halten – oder wenn das Werkstück absolut sicher fixiert werden muss, beispielsweise um es mit hoher Oberflächengüte mechanisch zu bearbeiten. Die Kontaktprofile, mit denen die Klemmkraft auf die Schiene ausgeübt wird, bestehen aus Stahl. Da bei der reinen Klemmung keine Reibung zwischen Kontaktprofil und Schiene auftritt, weisen Klemmelemente typischerweise eine Lebensdauer von vielen Millionen Zyklen auf.

Einen Sonderfall bilden die neuen Rotationsklemmelemente der Serie DKHS. Sie weisen keine beweglichen Komponenten auf, sondern werden hydraulisch aufgedrückt und schließen allein durch die innere Vorspannung des Bauteils. Da es keine spielbehafteten Komponenten gibt, ist auch keine Verstellung möglich, und die sehr flach bauenden Elemente weisen bei höchsten Haltekräften eine sehr hohe Genauigkeit im Winkelsekunden-Bereich auf.

Eingesetzt werden sie vor allem in Bearbeitungszentren, hauptsächlich in der C-Achse oder in der Schwenkbrücke. Hier wirken hohe Drehmomente und Bearbeitungskräfte, die von Rotationsklemmelementen sicher aufgefangen werden. Diese sichere und feste Klemmung ermöglicht nicht nur die Bearbeitung mit höchsten Oberflächengüten. Sie stellt auch einen Sicherheitsfaktor dar, denn in Bearbeitungszentren werden oft Torque-Motoren eingesetzt, die keine Selbsthaltekräfte aufweisen. Um die Achse sicher in Position zu halten, braucht es also ein Klemmelement, dass auch bei Stromausfall massive Beschädigungen verhindern kann.

Checkliste für den Einkauf von Klemm-/Bremselementen

  • Führung: Rotationsachse, Rundstange, Profilschiene (Schienenhersteller, Schienentyp, Schienengröße, Wagentyp)
  • Anwendung: klemmen (statisch) oder klemmen und bremsen (dynamisch)?
  • Betätigung: manuell, pneumatisch, hydraulisch, elektrisch?
  • Haltekraft: Welche Haltekraft ist inklusive dem geforderten Sicherheitsfaktor notwendig?
  • Einbaubedingungen: Wie groß ist der verfügbare Bauraum?
  • Hygiene: Ist die Arbeitsumgebung schmutzig?
  • Zubehör: Ist eine Distanzplatte notwendig? Wird eine Abfrage gewünscht?

Klemm- und Bremselemente für Profilschienenführungen

Setzt der Anwender eine Profilschienenführung ein, spielt das jeweilige Modell eine zentrale Rolle: Da die Zimmer Group Klemm- und Bremselemente für praktisch alle marktgängigen Profilschienen liefert, gibt der Anwender im Produktfinder zunächst Hersteller, Schienentyp und -größe sowie den eingesetzten Wagen ein.

Die Software weist daraufhin sämtliche in Frage kommenden Klemm- und Bremselemente aus. Über einen Filter kann diese Auswahl eingegrenzt werden. Unpassende Antriebsvarianten werden mit einem Klick ausgeblendet, und die benötigte Haltekraft lässt sich mit einem Schieberegler einstellen. Mit einem weiteren Klick
kann festgelegt werden, ob das gesuchte Element mit einem Federspeicher ausgestattet sein soll, der die Haltekraft auch dann erhält, wenn die Versorgungsenergie abgeschaltet oder ausgefallen ist.

Bei Rund- und Wellenführungen ist die Auswahl deutlich einfacher. Hier wird im Produktfinder lediglich der Wellendurchmesser ausgewählt. Die Ergebnisliste kann über die Filterung weiter eingegrenzt werden, zum Beispiel welche Antriebsart verlangt wird oder ob ein Federspeicher vorhanden sein soll.

Mit Sonderausführungen und Zubehör zur individuellen Lösung

Neben den Standardversionen bietet die Zimmer Group auch Sonderausführung aus Edelstahl, die beispielsweise in Reinräumen, in der Medizin, in der Pharmaindustrie und im Lebensmittelbereich eingesetzt werden. Und für Fertigungsumgebungen, in denen sechs Bar Pneumatikdruck nicht erreicht werden, stehen Ausführungen mit geringeren Öffnungsdrücken zur Verfügung.

Als Zubehör sind für Bremselemente Abstreifer verfügbar, die den Einsatz in verschmutzter Umgebung ermöglichen. Zudem werden im Produktfinder auch individuelle Distanzplatten angeboten, mit denen die Höhe der Elemente an die vom Anwender eingesetzten Führungswagen angepasst werden können.

Optional verfügbar sind auch Elemente mit integrierter Abfrage, ob das Element geöffnet oder geschlossen ist. Diese Abfrage kann die Prozessgeschwindigkeit deutlich erhöhen, weil Sicherheitszeiten entfallen und der Prozess fortgesetzt werden kann, sobald das Element geöffnet hat. Gerade bei schnellen Prozessen und großen Stückzahlen kann das zu einer erheblich höheren Produktivität führen.

Die Zimmer Group stellt jedes einzelne Klemm- und Bremselement auf einer Originalschiene oder einer vergleichbaren Schiene präzise ein. Die Elemente werden zudem mit Sicherheitszuschlag auf die Haltekraft und auf Leckage geprüft – neben der hohen Fertigungsqualität mit ein Grund, warum die Klemm- und Bremselemente die angegebene Haltekraft über die gesamte Lebensdauer hinweg zuverlässig erreichen. So wird die Präzision von Bearbeitungsvorgängen sichergestellt und Halt für ein Höchstmaß an Sicherheit für Mensch und Maschine gesorgt.

Elektrisches Klemmelement der Serie LKE
Elektrisches Klemmelement der Serie LKE (Bild: Zimmer Group)

Vier Fragen an ... Stefan Heiland, Zimmer Group

Wie funktioniert die Auswahl des passenden Klemm-/Bremselements beim Produktfinder Lineartechnik?

Über unseren Produktfinder fällt die Auswahl denkbar einfach. Man wählt lediglich die gewünschte Schienen-Wagen-Kombination Schritt für Schritt aus (siehe Bild …) und schon werden die verfügbaren Klemm- und Bremselemente in einer übersichtlichen Tabelle angezeigt.

Ist darin auch meine verwendete Schiene zu finden?

Mit Sicherheit. Derzeit bieten wir mit über 30 000 verschiedenen Schienen-Wagen-Kombinationen die mit Abstand größte Auswahl an und es werden täglich mehr.

Wie kommt man an das Datenblatt, das CAD-Modell und weiterführende Informationen?

Aus der Ergebnistabelle erhält man direkten Zugriff auf die technischen Daten, Zeichnungen und CAD-Modelle. Somit kann das passende Element auf direktem Weg in die Konstruktion eingeplant werden. Zusätzlich ist eine Vergleichsmöglichkeit verschiedener Elemente geboten, welche als generiertes PDF-Dokument mit der angegebenen Schienen-Wagen-Kombination gespeichert werden kann.

Wie kann ich den Produktfinder verwenden? Muss dafür eine Software installiert werden?

Da der Produktfinder online zur Verfügung steht, muss keinerlei Software installiert werden. Dieser lässt sich mit jedem PC oder Laptop oder auch mit einem Smartphone oder Tablet verwenden. Da lediglich die gefilterten Daten geladen werden, ist der Produktfinder sehr schnell.

Das Unternehmen: Zimmer Group

Die Zimmer Group zählt mit über 1.200 MitarbeiterInnen zu den weltweit führenden Herstellern von Automatisierungs-, Maschinen- und Möbeldämpfungskomponenten und ist darüber hinaus wichtiger und geschätzter Partner für Systemlösungen zahlreicher namhafter nationaler und internationaler Unternehmen aus den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau sowie der Luftfahrt- und Automobilindustrie. Sie steht seit 1980 für hohe Innovationskraft Made in Germany und liefert sowohl mit technologisch führenden Produkten als auch einem Vertriebsnetz in 125 Ländern einen nachhaltigen Beitrag zum Wachstum ihrer Kunden.

Immer informiert mit den Newsletter von TECHNIK+EINKAUF

Hat Ihnen gefallen, was Sie gerade gelesen haben? Dann abonnieren Sie unseren Newsletter. Zwei Mal pro Woche halten wir Sie auf dem Laufenden über Neuigkeiten, Trends und Wissen rund um den technischen Einkauf - kostenlos!

Newsletter hier bestellen!

Sie möchten gerne weiterlesen?

Dieser Beitrag wird präsentiert von: