Klemmeinheit Ratio-Clamp®Feststelleinheit oder Klemmkopf für sichere hydraulische Klemmung
Die patentierte Feststelleinheit Ratio-Clamp® dient zum Schutz von Mensch, Maschine und Werkzeugen bei Energieausfall oder Abschaltung der Anlage. Sie fixiert Achsen während eines Prozesses, bei hochdynamischen Anwendungen und Prüfvorgängen.
Einsatzgebiete für Feststelleinheiten:
- Sichere Klemmung von Rundstangen bis Ø 300 mm
- Exaktes Arretieren von Maschinen- und Anlagenteilen auf gewünschter Position
- Zusätzliches Sicherheitsbauteil für schwerkraft-belastete Achsen
- Stangenblockierung aus dem Stillstand, zum Abbremsen im Havariefall auch aus der Bewegung heraus
- Haltekraft bis 2.000 kN
- Klemmen & Lösen ohne axiale Bewegung der Stange
- Positionsgenaues Arretieren
- Sicheres Hochhalten gehobener Lasten
- Klemmkraft ohne Energiezufuhr auf unbegrenzte Zeit
- Richtungsunabhängig belastbar
Einsatzgebiete
Es gibt viele Situationen, in denen Stangen in einer bestimmten Position gehalten werden, wenn es zu Energieausfällen oder zur Abschaltung von Anlagen kommt. Feststelleinheiten fixiieren Achsen sicher auf der gewünschten Position, während eines Prozesses, in der Fertigung, bei hochdynamischen Anwendungen oder Prüfvorgängen:
- Schleifmaschine > Produktion
Bei der Produktion von ICE-Schienenschwellen müssen extrem große und schwere Werkstücke aus Beton zum Schleifen auf 0,01 mm genau und sicher positioniert werden. Die Hydraulikzylinder und Ratio-Clamp® Klemmeinheiten sind genau auf diese Anforderungen ausgelegt.
- Luftfahrt > Prüftechnik
Die Aufbauten für Flugzeugtests sind ausgeklügelt bis ins Detail. Hänchen Prüfzylinder sind in verschiedenen Testbereichen im Einsatz, um Umweltbedingungen und Lasten bei den einzelnen Flugphasen zu simulieren. Um die aufwendig hergestellten und teuren Systeme zu schützen, werden Ratio-Clamp® Feststelleinheiten eingesetzt.
- Presse > Produktion
Schließzylinder von Hänchen garantieren eine sichere Bewegung der Presse. Klemmeinheiten sorgen für eine Absicherung während des Pressvorgangs in Form- und Spritzpressen zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoffen und Gummi gemäß EN 289.
- Bahntechnik > Wartung
Für Wartungszwecke müssen Züge im angehobenen Zustand fixiert werden – dafür ist die Feststelleinheit Ratio-Clamp® optimal geeignet. Die Feststelleinheiten halten die gehobene Last sicher in Position, bis die Arbeiten abgeschlossen.
- Profiliermaschine > Produktion
Bei der Herstellung von Metallprofilen gewährleisten Hänchen Feststelleinheiten eine exakte Bearbeitung und gleichbleibende Qualität. Während des Produktionsprozesses sichern sie durch Arretierung der formgebenden Werkzeuge die Bearbeitung der Profile. Ökologisch und effizient, rein mit Federkraft.
Funktionsprinzip der federbetätigten Klemmeinheit
Die Feststelleinheit im Detail
Die Klemmeinheit Ratio-Clamp® bietet Sicherheit und spart dabei noch Energiekosten ein. Denn durch das ausgeklügelte Funktionsprinzip bietet die Klemmeinheit wesentliche Vorteile gegenüber anderen Fixierungsmöglichkeiten.
Die Feststelleinheit Ratio-Clamp® arbeitet federbetätigt, mechanisch durch Reibschluss: Über Federn wird Kraft auf eine Klemmhülse gelenkt, die die Stange radial durch Reibung hält. Die Fixierung ist richtungsunabhängig belastbar. Durch hydraulischen Entriegelungsdruck wird der Verriegelungskolben gegen die Federkraft bewegt. So wird die Klemmung entriegelt und die Stange kann in beide Richtungen bewegt werden. Fällt der hydraulische Druck ab, wird die in den Federn gespeicherte Kraft freigesetzt und die Stange fixiert.
Video zum Funktionsprinzip der Klemmeinheit Ratio-Clamp® am Beispiel einer Portalfräsmaschine.
- Verriegeln und Last sichern
Fällt der Entriegelungsdruck ab, wird die in den Federn gespeicherte Kraft freigesetzt und bewirkt die Klemmung der Stange. Damit ist die Last gesichert und die Klemmeinheit Ratio-Clamp® ist bereit die Last zu übernehmen.
- Belasten
Eine Belastung ist unmittelbar nach der Klemmung möglich. Dabei ist keine Axialbewegung der Stange erforderlich. Im geklemmten Zustand können die Kräfte in beide Richtungen spielfrei gehalten werden.
- Entriegeln
Durch hydraulischen Entriegelungsdruck wird der Verriegelungskolben gegen die Federkraft bewegt und löst die Klemmung der Feststelleinheit. Die Stange kann in beide Richtungen bewegt werden.
- Überlasten
Eine kurzzeitige Überlastung mit Durchrutschen der Stange ist möglich, ohne dass diese oder die Klemmeinheit beschädigt werden.
Energieeffizienz und Präzision für alle Fälle
Feststelleinheit Ratio-Clamp®
Sie haben eine Anwendung, bei der eine Rundstange an einer definierten Position zu halten ist? Mögliche Lösungen sind: durch eine elektronische Regelung, Absperren aller Anschlüsse, Arretierung mit Bolzen oder durch Einsatz von Feststelleinheiten.
Dabei punktet die Klemmeinheit Ratio-Clamp® mit zahlreichen Vorteilen.
- Stufenlose Klemmung ohne Energiezufuhr
- Fixiert exakt an beliebigen Positionen
- Hält Position bei Temperaturschwankungen
- Einsparung von Energiekosten durch Klemmung mit Federkraft
Vor- und Nachteile der Fixierungsmöglichkeiten von Rundstangen im Vergleich
| Elektronische Regelung |
Anschlüsse absperren |
Bolzen- Arretierung |
Klemmeinheit Ratio-Clamp® |
|
| Energieeffizienz | – | + | + | + |
| Positionsgenauigkeit | + | – | + | + |
| Unabhängigkeit von äußeren Einflüssen |
+ | – | + | + |
| Aufwand | – | + | – | + |
| Flexible Positionierung | + | + | – | + |
Die Klemmeinheit Ratio-Clamp® hält unabhängig von Hydraulik und Elektronik die Kolbenstange an einer beliebigen Position über einen unbegrenzten Zeitraum – ohne Energiezufuhr.
Fallbeispiel: Der Daten-Vergleich des Energieverbrauchs zum Halten einer Kolbenstange
Ein Hydraulikzylinder mit Kolbendurchmesser 80 mm wird bei 150 bar mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s verfahren. Die benötigte Antriebsleistung
beträgt 38 kW.
Verlustleistung beim Halten
Bei elektronischer Regelung mit Regelpumpe fällt eine Verlustleistung der Regelpumpe von ca. 1,25 kW an. Zusätzlich sind Verluste am Regelventil von ca. 1,25 kW zu erwarten. In diesem Beispiel liegt die Gesamtverlustleistung des geregelten Antriebs bei 2,5 kW. Bei einer Haltezeit von 5.000 Stunden jährlich liegt der Energieverlust bei über 12.000 kWh.
Mit der Feststelleinheit Ratio-Clamp® erfolgt das Klemmen durch Federkraft. Die Sicherheitsklemmung erfordert während des Haltens keine hydraulische oder elektrische Leistung.
AusstattungMerkmale einer Klemmeinheit
- Entriegelungsdruck
Basisausführung
Der notwendige Basis-Entriegelungsdruck für das Lösen der Klemmeinheit, liegt zwischen dem Mindestdruck und dem maximal zulässigen Druck von 160 bar.
Reduzierte Ausführung
Für Einsatzfälle mit niedrigem Versorgungsdruck kann das Produkt in der Ausführung mit reduziertem Entriegelungsdruck gewählt werden.- Zertifizierung
TÜV-Baumusterprüfung
Jede Ratio-Clamp® Feststelleinheit ist als Sicherheitselement mit einer Baumusterprüfung des TÜV SÜD zertifiziert.
DGUV Test
Diese Klemmeinheit trägt das Zertifikat der DGUV Test (Prüf- und Zertifizierungssystem der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung). Zum Einsatz als redundantes Sicherheitsbauteil ist für die Ratio-Clamp® ein B10D-Wert gemäß EN ISO 13849-1 vorhanden. Die von der DGUV geforderte 2-fache Sicherheit zur maximalen Haltekraft ist in der Lastangabe bereits berücksichtigt.
Erfahren Sie mehr über die Klemmeinheit Ratio-Clamp® mit DGUV Test Zertifizierung
- Verriegelung
Mit Federbetätigung
Im Standard erfolgt die Stangenblockierung über die in Federn gespeicherte Energie. So kann die Stange ohne Energiezufuhr über unbegrenzte Zeit gehalten werden.
Hydraulisch
Werden sehr hohe Haltekräfte benötigt, kann die Klemmeinheit hydraulisch verriegelt werden. Die Entriegelung erfolgt dabei wie gewohnt über hydraulischen Druck.- Dichtungssystem
Servocop®: Stufenring, Nutring, Abstreifer
In der Grundausführung arbeitet der Klemmkopf Ratio-Clamp® mit dem reibungsoptimierten Dichtungssystem Servocop®. Bei diesem liegt die Primärdichtung an der Stange an. Die maximale Geschwindigkeit der Stange beträgt 1 m/s.
Druckkolbendichtung, Nutring, Absteifer
Für sehr feinfühlige Anwendungen empfehlen wir die Ausführung mit Druckkolbendichtung, bei der keine druckbeaufschlagte Dichtung die Stange berührt. Dadurch ist die Gleitreibung äußerst gering und unabhängig vom Entriegelungsdruck konstant. Die maximale Geschwindigkeit der Stange beträgt 2 m/s. mehr erfahren
Qualität weiter gedacht.
- Hydraulikzylinder
-
Der Klemmkopf Ratio-Clamp® ist kombinierbar mit Hänchen Hydraulikzylinder und Normzylindern sowie mit allen Fremdfabrikaten jeden Herstellers.Der Anbau an Hänchen Hydraulikzylindern oder nach ISO 6020-1, ISO 6020-2 und Fremdfabrikaten erfolgt über einen festen Flansch. Hierzu ist die Kolbenstange entsprechend der Länge der Klemmeinheit zu verlängern. Bei separatem Anbau kann die Klemmeinheit auch mit Hilfe eines Überwurfflansches lose montiert werden, um einen Achsversatz auszugleichen.
- Näherungsschalter
-
Ob die Stange verriegelt oder entriegelt ist, lässt sich über induktive Näherungsschalter abfragen. Die Vorrichtung zum Anbau eines Näherungsschalters ist standardmäßig vorhanden. Auf Wunsch kann die Klemmeinheit mit zwei Näherungsschaltern ausgeführt werden. Bei Einsatz der Ratio-Clamp® als Sicherheitsbauteil oder mit geforderter DGUV Test Zertifizierung ist der Anbau eines Näherungsschalters mit Diagnoseausgang Pflicht. Dieser überwacht zusätzlich die Funktion von Schalter und Zuleitung.
- Steuerblock
-
Ein Steuerblock kommt zum Einsatz, wenn der Klemmkopf an einem Hydraulikzylinder angebaut ist. Er sorgt für eine folgerichtige, funktionsgerechte Steuerung und reduziert den schaltungstechnischen Aufwand.
Bei der Ansteuerung einer Ratio-Clamp® muss diese zuerst durch Beaufschlagung am Entriegelungsanschluss gelöst werden. Erst danach darf die Bewegung der Stange erfolgen. Der gemeinsame Einsatz von Klemmeinheit und Hydraulikzylinder erfogt durch eine hydraulische Folgesteuerung oder elektronische Überwachung. Sensoren in einer elektronischen Regelung messen die Last an senkrecht eingebauten Zylindern, um einen Gegendruck aufzubauen. Dies vermeidet ein Ruckeln der Stange beim Entriegeln.
Mit einem hydraulischen Steuerblock kann dies ebenso erreicht werden: Erst erfolgt der Aufbau des Entriegelungsdruckes, anschließend wird der Zylinder beaufschlagt. Passende Ventile spannen den Druck im Zylinder ein, so dass auch bei senkrechten Lasten die Ratio-Clamp® nahezu ruckfrei entriegelt werden kann.
- Funktionsstange
-
Die zu klemmende Rundstange sollte eine harte Oberfläche haben und muss beim Einbau der Ratio-Clamp® den Mindestanforderungen entsprechen. Eine gehonte Stange ist zu empfehlen.
Technische Daten der Feststelleinheit
hydraulisch gelüftet
- Für alle Rundstangen mit harter Oberfläche
- Richtungsunabhängig belastbar
- Werksseitige Überprüfung der Ratio-Clamp® nach 2 Mio. Schaltzyklen notwendig
- Max. Stangengeschwindigkeit: 1 m/s bei Servocop®, 2 m/s bei Druckkolbendichtung
- Max. Entriegelungsdruck: 160 bar
- Betriebstemperatur: -30°C bis +80°
- Medien: Mineralöle, weitere wie HFC oder Skydrol® auf Anfrage
| RATIO-CLAMP® |
RATIO-CLAMP® REDUZIERTER ENTRIEGELUNGSDRUCK |
|||||
| + Entriegelungsdruck + Verriegelung + Dichtungssystem + Zertifizierung |
Basisausführung Mit Federkraft Servocop® TÜV |
Reduzierte Ausführung Mit Federkraft Servocop® TÜV |
||||
| Stangen-Ø (mm) |
Haltekraft max. (kN) |
Entriegelungs- druck min. (bar) |
Haltekraft max. (kN) |
Entriegelungs- druck min. (bar) |
||
| 16 | 10 | 60 | 8 | 50 | ||
| 18 | 12,5 | 55 | 8 | 35 | ||
| 20 | 14 | 55 | 9 | 40 | ||
| 22 | 17 | 70 | 12 | 45 | ||
| 25 | 20 | 70 | 15 | 50 | ||
| 28 | 31,5 | 90 | 25 | 65 | ||
| 30 | 40 | 105 | 30 | 75 | ||
| 32 | 40 | 60 | 30 | 45 | ||
| 36 | 45 | 75 | 32 | 50 | ||
| 40 | 50 | 80 | 38 | 55 | ||
| 45 | 65 | 70 | 45 | 50 | ||
| 50 | 80 | 90 | 55 | 60 | ||
| 56 | 90 | 75 | 60 | 50 | ||
| 60 | 100 | 75 | 70 | 55 | ||
| 63 | 100 | 85 | 60 | 55 | ||
| 70 | 140 | 80 | 100 | 55 | ||
| 80 | 180 | 90 | 130 | 65 | ||
| 90 | 200 | 65 | ||||
| 100 | 250 | 75 | ||||
| 110 | 300 | 65 | ||||
| 120 | 330 | 70 | ||||
| 125 | 350 | 75 | ||||
| 140 | 450 | 65 | ||||
| 160 | 750 | 90 | ||||
Weitere Haltekräfte & Stangen-Ø auf Anfrage.
Eine hydraulische Verriegelung ist bis 2.000 kN Haltekraft und Stangen-Ø 300 mm möglich.
Die angegebenen Werte gelten für den Betrieb mit Mineralöl. Beim Einsatz anderer Medien kann die Haltekraft abweichen.
FAQ - Klemmeinheit Feststelleinheit
Wie kann ich einen Hydraulikzylinder klemmen?
Hydraulikzylinder können als Klemm- oder Verriegelungszylinder ausgeführt sein, d.h. ein Klemmsystem ist konstruktiv integriert. Alternativ kann eine hydraulische Klemmung an den Kopf des Zylinders über einen Flansch angebracht werden, diese klemmt die Kolbenstange, sobald der Hydraulikdruck auf 0 bar abfällt.
Welche Möglichkeiten gibt es für eine Lasthaltefunktion?
Eine Lasthaltefunktion kann auf verschiedene Arten realisiert werden. So kann man Lasten halten durch:
- hydraulisch absperren ⇒ Rückschlagventil oder Senkbremsventil
- mechanisch verriegeln ⇒ Bolzen oder Verzahnung
- elektronisch geregelt ⇒ im Regelkreis auf Position halten
- Klemmelement wie die Feststelleinheit Ratio-Clamp® ⇒ Stange reibschlüssig klemmen
Warum sinkt meine Achse trotz Senkbremsventil ab?
Die Positionstreue des mit einem Senkbremsventil verschlossenen Hydraulikzylinders ist abhängig von der Öl-Kompressibilität, Temperatureinflüssen und der Leckage an Kolben- und Stangendichtungen. Soll unter allen Umständen verhindert werden, dass die Achse trotz Senkbremsventil absinkt, kann stattdessen eine mechanische Feststelleinheit eingesetzt werden. Diese funktioniert über Reibschluss und hält dadurch die exakte Position unabhängig von Zeit und äußerer Bedingungen.
Warum hält mein Senkbremsventil die Kolbenstange nicht?
Grundsätzlich kann die Kolbenstangen eines Zylinders mittels Senkbremsventil festgehalten werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass es aufgrund von Leckagen an den Dichtungen oder Temperaturschwankungen, welche von der Viskosität des Öls abhängen, zu unerwünschtem Absinken kommen kann. Eine zuverlässigeres Halteelement mit hoher Haltekraft ist eine Feststelleinheit wie die Ratio-Clamp®.
Was versteht man unter einer Feststelleinheit?
Eine Feststelleinheit ist ein Element, das Rundstangen via Federkraft klemmt. Es funktioniert in den meisten Fällen so, dass über pneumatischen oder hydraulischen Druck die Klemmung offengehalten wird. Bei Druckabfall klemmt die Reibung innerhalb weniger Millisekunden die Stange. Die Haltekraft der Feststelleinheit ist auf unbegrenzte Zeit stabil. Einsatz z.B. als Sicherheitselement bei Stromausfall oder auch bei Stromabschaltung zum Energiesparen.
Gibt es Feststelleinheiten für höhere Kräfte?
Feststelleinheiten können pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden. Pneumatische Feststelleinheit sind am Markt bis max. 40 kN verfügbar. Für höhere Kräfte eignet sich die hydraulische Feststelleinheit, diese gehen bis 750 kN und mehr.