Pneumatische Spannelemente zum Fixieren von Werkstücken bieten vielseitige Einsatz-möglichkeiten für automatisierte Fertigungsprozesse.

Ausgabe 02 | 2023

Pneumatische Spannelemente für schnelle Maschinenwechsel

norelem Normelemente AG

In industriellen Fertigungsprozessen sind nicht nur hohe Geschwindigkeiten, sondern auch möglichst geringe Rüstzeiten gefragt, vor allem bei häufigen Wechseln an Maschinen: zum Beispiel von Platten, Werkstücken, Werkzeugen oder Vorrichtungen. Um diesem Trend gerecht zu werden, erweitert norelem sein bestehendes Angebot um neue pneumatische Produkte in den Kategorien Pneumatikspanner sowie Positionierelemente und Systeme.

In zahlreichen Anwendungen der automatisierten Fertigung haben sich mit Druckluft betriebene pneumatische Spannelemente bewährt, wenn es darum geht, Werkstücke oder andere Elemente schnell und präzise auszutauschen und dadurch Arbeitsabläufe zu optimieren.

Positionierelemente und Systeme für schnelle Wechsel
Die neuen pneumatischen Spannelemente im Vollsortiment wurden für einfache Spann- und Positionieraufgaben konzipiert und erleichtern zum Beispiel das Wechseln von Paletten, Vorrichtungsplatten oder auch Roboterzubehör. Sie ermöglichen zudem ein simultanes Spannen und Entspannen von Aufsätzen und erlauben im Fall des Zentrierspanners ein direktes Positionieren und Spannen von Bauteilen ohne Gegenstück. Durch einfaches Spannen und Zentrieren lassen sich Rüstzeiten erheblich verkürzen.
Die Positionierzylinder, Positionieraufnahmen und Zentrierspanner überzeugen vor allem durch ihre kompakte Bauform, Dichtungen aus Elastomer und die rostfreie Ausführung mit Grundkörpern aus Edelstahl. Pin und Buchse sind zusätzlich gehärtet, um einem Verschleiss bei häufigen Zyklen vorzubeugen. Dazu tragen auch Dichtungen aus dem Elastomer NBR bei. So ausgerüstet, eignen sich die Spannelemente von norelem auch insbesondere für anspruchsvolle Einsatzbedingungen wie zum Beispiel in der Halbleiterfertigung, Lebensmittelverarbeitung sowie in pharmazeutischen und kosmetischen Produktionsumgebungen. Hier überzeugen sie nicht zuletzt durch eine gute Wiederholgenauigkeit von zirka ±0,2 mm. Der Betriebsdruck liegt zwischen 0,3 und 0,7 MPa.
norelem bietet zwei unterschiedliche Positionieraufnahmen für das Spannen mit Bolzen – entweder einfach- oder doppeltwirkend. Sie gewährleisten eine Spannkraft von 30 N oder 40 N bei einem Betriebsdruck von 0,5 MPa. Die Flanschausführung verfügt über eine Sicherheitsfunktion – hier greift bei Druckluftabfall eine integrierte Feder.
Das Spannen über die Aufnahmebuchse ist mithilfe von Positionierzylindern möglich. Hierbei gibt es zwei Ausführungen, die sich durch ihr Spannprinzip unterscheiden: Bei der einen Variante ist die Buchse im Ausgangszustand durch eine Feder gespannt und durch das Aktivieren der Druckluft wird der Positionierzylinder entspannt. Die Spannkraft beträgt in diesem Fall 50 N. Bei der anderen Variante ist die Aufnahme im Ausgangszustand entspannt und durch das Hinzufügen der Druckluft erreicht der Positionierzylinder eine Spannkraft von 150 N bei einem Betriebsdruck von 0,5 MPa.
Abgerundet wird das Sortiment von norelem durch Zentrierspanner für die direkte Werkstückspannung. Sie erlauben Spanndurchmesser zwischen 16 und 20 mm und bieten eine Haltekraft von 77 N bei einem Betriebsdruck von 0,5 MPa.

Flexibel einsetzbar: Schwenkspanner und Hebelspanner
norelem hat sein Produktportfolio ausserdem um drei Schwenkspanner sowie einen Hebelspanner erweitert. Die pneumatischen Schwenk- und Hebelspanner aus Aluminium kommen überall dort zum Einsatz, wo geringe Spannkräfte zum Spannen eines Werkstücks ausreichen oder wenn Spannpunkte zum Einlegen und Entnehmen frei sein müssen. Damit das Werkstück immer optimal fixiert wird, sind die schwenkbaren Spanner so konstruiert, dass sie auf verschiedene Weise und in unterschiedlichen Positionen – zum Beispiel an Werkbänken – montiert werden können. Sie zeichnen sich durch eine schnelle Schwenk- und Spannbewegung aus und sorgen so für eine gesteigerte Produktivität. Die ausserordentlich anpassungsfähigen Komponenten eignen sich zum Beispiel für Anwendungen in der Qualitätssicherung sowie für Schweiss- oder Montagevorgänge.
norelem bietet pneumatische Schwenkspanner sowohl mit linksschwenkender- als auch rechtsschwenkender Ausrichtung an. Der Gesamthub eines Schwenkspanners besteht aus einem Schwenkhub und einem Spannhub. Zu Beginn des Spannvorgangs führt der Spannarm eine 90°-Schwenk-Hubbewegung nach unten aus. Im Anschluss dieser Bewegung folgt der Spannhub linear nach unten. Die Spannung des Werkstücks darf ausschliesslich durch den Spannhub erfolgen. Auf Grund der doppeltwirkenden Funktion der Spanner wird der Kolben mithilfe von Druck nach unten und nach oben gefahren. Der Betrieb der Schwenkspanner ist nur mit geölter Luft erlaubt. Typische Branchen, in denen sie Verwendung finden, sind Luft- und Raumfahrt, Automotive, Maschinenbau sowie die Nahrungsmittel-, Verpackungs- und Konsumgüterindustrie.

Verschiedene Varianten je nach Anwendungsfall
Bei norelem sind pneumatische Schwenkspanner mit Blockkörper in links- oder rechtsschwenkenden Varianten erhältlich. Ausserdem sind die Schwenkspanner mit kleinerem und grösserem Hub verfügbar, der bei den kleineren Ausführungen zwischen 10 mm und 20 mm liegt sowie bei den grösseren Ausführungen zwischen 20 mm und 50 mm. Bei einem Betriebsdruck von maximal 6 Bar erreichen diese Schwenkspanner eine maximale Spannkraft von bis zu 1,15 kN.
norelem bietet auch einschraubbare pneumatische Schwenkspanner an, die mithilfe des Einschraubgewindes in der Höhe justiert und für einen versenkten Einbau in der Vorrichtung genutzt werden können. Bei einem maximalen Betriebsdruck von 6 Bar erreichen die Schwenkspanner eine Spannkraft von bis zu 1,72 kN. Die einschraubbaren Schwenkspanner können mithilfe einer Nutmutter nach DIN 70852 oder eines Gewindeflanschs aus dem Sortiment von norelem befestigt werden.
Das Unternehmen hat zudem einschraubbare, pneumatischen Schwenkspanner mit Flansch im Programm, bei denen sich die Druckluftanschlüsse im Flansch befinden. Neben der Befestigung mithilfe einer Nutmutter von oben oder von unten besteht auch die Möglichkeit, die Komponenten mit vier Zylinderschrauben von oben an der Vorrichtung zu befestigen.
Im Vergleich zu Schwenkspannern können Hebelspanner mit der gleichen Grösse auf Grund des Hebelmechanismus grössere Spannkräfte erzeugen. Bei maximal 7 Bar Betriebsdruck erreichen die Schwenkspanner eine Spannkraft von bis zu 1,35 kN. Die pneumatischen einschraubbaren Hebelspanner mit Flansch sind dafür ausgelegt, Werkstücke mit niedrigem Profil zu spannen. Auch sie lassen sich mithilfe einer Nutmutter oder Zylinderschrauben an der Vorrichtung befestigen.

Schnell zum perfekten Ergebnis
«Jeder Erfolg beginnt mit einer Idee», erklärt Emily Kipp, Leitung Marketing bei norelem. «Damit sie schnell zum perfekten Ergebnis gelangen, unterstützen wir Konstrukteure und Techniker aus dem Maschinen- und Anlagenbau bei der Realisierung ihrer Ziele.»
Die Komponenten von norelem sind zudem zu 98 Prozent sofort ab Lager verfügbar, inklusiver kostenfreier CAD-Daten für die schnellere Konstruktion ohne Zeichnung oder Konfiguration. «Der Vorteil von Normteilen ist schnell erklärt: Unsere Kunden gewinnen Zeit, sparen Kosten, arbeiten effizienter und optimieren ihre Prozesskosten», so Emily Kipp abschliessend.

INFOS | KONTAKT
norelem Normelemente AG
Chli Ebnet 1
CH-6403 Küssnacht am Rigi
T +41 (0)41 833 87 00
www.norelem.de
info@norelem.ch

Februar

KPA, Ulm

Marktplatz für Design, Entwicklung, und Beschaffung von Kunststoffprodukten
28. und 29. Februar
www.kpa-messe.de

März

all about automation, Friedrichshafen

Fachmesse für Industrieautomation in der internationalen Bodenseeregion
5. und 6. März
www.allaboutautomation.de

LOPEC, München

Internationale Fachmesse und Kongress für gedruckte Elektronik
5. bis 7. März
www.lopec.com

emv, Köln

Internationale Fachmesse mit Workshop für Elektromagnetische Verträglichkeit
12. bis 14. März
www.mesago.de

W3+ Fair, Wetzlar

Messe rund um die Technologien Optik, Photonik, Elektronik und Mechanik
13. und 14. März
www.w3-messe.de