Bild: lil_22 - Fotolia

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Die Anforderungen an moderne Spannzeuge sind heute vielfältig. Die Genauigkeitsanforderungen steigen – man spricht heute von Rundlaufgenauigkeiten im Bereich von 5 µm oder noch darunter. Es wird eine höhere Flexibilität von den Spannzeugen erwartet, etwa in Bezug auf einen schnellen Wechsel an den Maschinen. Die Vielfalt der Bauteile, die ein Spannzeug bewältigen soll, wird größer und im Gegenzug werden die Losgrößen kleiner.

„Schon bei den Anfragen bekommen wir oft auch Gewichtsvorgaben beziehungsweise die Kunden fragen uns, was ein Spannzeug für eine bestimmte Aufgabe wiegt“, wie Uwe Zoller, Vertriebsleiter Emuge Spanntechnik, darlegt. Emuge Spanntechnik hat auf all diese Anforderungen mit innovativen Konstruktionen, abgesichert durch FEM-Berechnungen sowie neuen Materialkompositionen reagiert.

Der Großteil der Spannzeuge wird bei Emuge kundenindividuell für spezielle Anwendungen konstruiert und gefertigt. Bereits in der Planungsphase werden sämtliche Rahmenbedingungen und

Emuge-Spannfutter mit Carbon-Ummantelung

Emuge-Spannfutter mit speziell gewickelter Carbon-Ummantelung für niedriges Gewicht und geringe radiale Auweitung.

spezifische Produktionsparameter wie etwa Maschinenanschluss, Prozessabläufe und Genauigkeitsanforderungen möglichst praxisnah und detailliert berücksichtigt. „Rund 80 Prozent unserer Spannzeuge gehen in die Automobilindustrie zu den OEMs und den Zulieferern. Wir bemühen uns aber auch, in anderen Branchen Fuß zu fassen, wie etwa in der Luft- und Raumfahrt“, sagt Zoller.

Im Hause Emuge-Franken zählt der Bereich Spanntechnik neben der Gewindeschneidtechnik und der Frästechnik zu den drei Kernsegmenten. Alle Spannzeuge werden hier auch entwickelt, gebaut, montiert und erprobt.

Um bei Leichtbauspannzeugen deutliche Erfolge zu erzielen, ist neben den richtigen Materialien eine intelligente Konstruktion unerlässlich. „Diese lässt sich nicht mehr rein intuitiv ausführen“, wie Konstruktionsleiter Spannzeuge, Friedrich Schmauß. bemerkt, „wir brauchen dazu leistungsfähige CAD- und Berechnungssysteme. Im Falle der Spannzeuge kommen unter anderem das CAD-System SolidWorks und dessen im Paket enthaltenen FEM-Berechnungsmodule zum Einsatz.

Emuge-Spannfutter-System SZ

Emuge-Spannfutter-System SZ mit Materialmix aus Stahl, Aluminium und Carbon.

Ein wichtiges Konstruktionsprinzip bei Emuge geht von einem Materialmix bei den Leichtbauspannzeugen aus. „Alles nur aus CFK-Materialien zu fertigen, wäre nicht zielführend. Dieses Vorgehen, das man bei manchen Mitbewerbern beobachten kann, macht die Produkte oft nur teuer, aber nicht besser“, weiß Zoller. So kommt bei Emuge auch CFK zum Einsatz, aber nur dort, wo es echt etwas bringt. Ansonsten spielen Aluminium oder Titan ebenfalls eine gewichtige Rolle. Für neue Werkstoffe in der Zukunft ist man natürlich offen.

 

Carbonfutter spart Energie

Um Schwungscheiben bei einem Kunden besser als bisher bearbeiten zu können, hat Emuge ein Winkelhebelfutter durch ein modernes Leichtbaufutter ersetzt. Das bisherige Futter wog 460 kg und hatte einen Durchmesser von 630 mm. Es war aus Stahl gefertigt und hatte im gegebenen Produktionsprozess einen Jahresenergiebedarf von 22 470 kWh. Das neue Emuge-Carbonspannfutter (System SZ) wiegt nur noch 130 kg, hat einen Durchmesser von 530 mm und verbraucht im Jahr gerade einmal rund 4000 kWh. Während das konventionelle Futter nur bis 800 min-1 gefahren werden konnte, kann der Anwender bei der neuen Lösung bis 2300 min-1 gehen.

„Als Materialmix kamen hier Carbon und Stahl zum Einsatz“, sagt Schmauß. Der Carbonring kommt ganz am äußersten Umfang des Futters zum Tragen, weil er hier am meisten bringt. Zum

Beispiel einer FEM-Rechnung

Beispiel einer FEM-Rechnung für einen Futter-Grundkörper.

einen wird hier durch das Anbringen einer Nute einiges an Stahl eingespart, was Gewicht und Fliehkraft reduziert. Zum anderen hilft der Carbonring mit einem wesentlich höheren Elastizitätsmodul gegenüber Stahl die Aufweitung der Spannvorrichtung geringer zu halten, als es bei einer reinen Stahllösung der Fall wäre. Durch diese intelligente Lösung lässt sich das Spannfutter nun im Betrieb leichter handhaben, es trägt zur Produktivitätssteigerung bei und es braucht weniger Energie und weniger Platz im Arbeitsraum.

„Bei einem anderen Fall“, so erzählt Schmauß, „ging es um ein Spannzeug für eine Wuchtmaschine. Hierbei haben wir den Grundkörper aus Aluminium gefertigt und die Schwenkbolzen aus Titan. Wir variieren also unseren Materialmix je nach dem Einsatzziel.“

Kontakt: Emuge-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge, www.emuge.de
AMB Halle 1, Stand G37/G38