Spanklauwen – onderschatte mogelijkheden

Alle geavanceerde klauwplaten, vormgesloten spanblokken en uitvoerig geconstrueerde apparatuur in ogenschouw nemend, lijken de technologische mogelijkheden van spanklauwen op het eerste gezicht beperkt.  Maar in feite steekt in de directe interface naar het werkstuk een enorm potentieel: Naast conventionele harde en zachte opzetklauwen is er een breed spectrum van spanklauwen ontstaan, waarmee ook lastige spantaken economisch opgelost kunnen worden. Bijgaand overzicht van Schunk laat zien wat er mogelijk is.

Grijpklauwen
Bij het voorbewerken van massieve werkstukken telt één ding: Veel spanen in een korte tijd. Zowel bij het draaien als frezen zijn daarvoor hoge houdkrachten nodig.  Grijpklauwen bieden daarvoor de beste randvoorwaarden. Ze zijn beschikbaar voor de  externe spanning, voor de interne spanning en voor het bewerken van staafmateriaal. In  tegenstelling tot conventionele harde klauwen graven ze diep in het werkstukoppervlak en bereiken zo een positieve verbinding. Zelfs bij een lage spankracht zijn ze in staat hoge draaimomenten over te dragen. Bijzonder efficiënt werken de gewicht verminderde  grijpklauwen, die behalve specifieke tandvormen tevens maximaal drie boven elkaar gerangschikte rijen tanden hebben. Ze laten hoge voedingssnelheden toe en tegelijkertijd hoge verspaanbaarheid. Om slijtage te minimaliseren, zijn grijpklauwen verhard. Door het gebruik van gestandaardiseerde oplage bouten in verschillende hoogten kan de klem diepte individueel aan het betreffende werkstuk worden aangepast. Een voordelig alternatief voor geïntegreerde grijpklauwen zijn zogeheten universele grijpklauwen. Hierbij worden niet geharde onafgewerkte klauwen met een hoekfrees voorbereid en uitgerust met speciale kleminzetten met slijtvast hardme-taal. Ze hebben bovendien het voordeel dat hun ietwat hangende effect optimaal contact met het werkstuk waarborgt.

Pendelklauwen
Voor dunwandige en vervormingsgevoelige werkstukken worden meestal spanoplossingen gevraagd die de onderdelen stevig vastklemmen zonder dat dit tot vervormingen leidt. Wie hiervoor niet op dure specialklauwen  wil terugvallen, kan met behulp van  gestandaardiseerde pendelklauwen een bijna identiek effect bereiken tegen een fractie van de kosten. Pendelklauwen bestaan meestal uit een beweegbaar gemonteerde draaibrug met twee spaninzetten, die door middel van een lagerpen op een ondersteunende klauw worden gemonteerd. In het algemeen kunnen zowel zachte als geharde klauwen worden gebruikt. Omdat ze net zo gemonteerd zijn als eendelige opzetklau-wen, kan een conventionele 3-klauwplaat met hulp van de operator in korte tijd omgezet worden naar een 6-punts spanning. Als in de hoeken van elk 60° de componentomvang respectievelijk de binnendiameter verdeelde contactpunten, de spankracht  wordt verspreid over  zes bevestigingspunten, kunnen vervormingen aanzienlijk worden verminderd.
Indien bijvoorbeeld een 50 mm lang buisdeel van aluminium met een bui-endiameter van 60 mm en een inwendige diameter van 50 mm met een spankracht van 100 kN in een conventionele 3-klauwplaat wordt gespannen, bedraagt de berekende vervorming 0,497 mm. Bij spanning over een 6-punts pendel verbetert  de waarde naar 0,029 mm, ofwel met een factor 17. Met behulp van speciale rekenprogramma’s kan dit rekenkundige effect van pendelklauwen reeds op voorhand worden bepaald. Omdat de klauwen zich aan het werk aanpassen, kunnen ze – bijvoorbeeld bij  gietstukken binnen een bepaald bereik – vormtoleranties compenseren. Het is ideaal, wanneer de pendelklauwen voor het afwerken of spannen voorgedraaide oppervlakken kunnen bepalen. Om hogere snelheden mogelijk te maken, moeten ze ook zo licht mogelijk zijn.

Kunststofklauwen
Als een bijzonder zachte en vervormingsarme werkstukspanning is  vereist, gelden speciaalklauwen uit glasvezelversterkte kunststof nog steeds als een geheim wapen. Zelfs op gepolijst of oppervlak behandelde delen laten kunststofklauwen geen spansporen achter. Hun hoge wrijvingscoëfficiënt van 0,3 tot 0,4 en een grote loopinghoek verzekeren dat, zelfs bij lage spankrachten, hoge bewerkingskrachten worden overdragen. Indien de kunststofklauw met een basisklauw van aluminium wordt gecombineerd, wordt een bijzonder grote stabiliteit gewaarborgd. Aangezien tijdens de draaibewerking als gevolg van het lage gewicht van de aluminium basis-klauw en kunststof opzetklauw slechts geringe klauw centrifugaalkrachten ontstaan, is de fijngevoelige opspanoplossing voor hoge verwerkingssnelheden tot 6000 min-1 geschikt. Verwisselbare spaninzet maakt deze ook uit kostenoverwegingen aantrekkelijk.

Tussenklauwen
In de afgelopen jaren hebben talrijke ontwikkelingen op het gebied van klauwplaten en opzetklauwen geleid tot een enorme verscheidenheid aan oplossingen. Zichtbare kenmerken zijn de standaard interfaces  ‘vertanding’ en ‘steek en groef’ die elk verschillende aansluitmaten hebben. Om deze interface diversiteit tussen klauwplaat en opzetklauw te overbruggen werden zogenaamde tussenklauwen ontwikkeld. Deze geven grotere flexibiliteit in de combinatie van opzetklauwen en klauwplaten, zonder dat dit tot aanzienlijke beperkingen in prestaties en veiligheid van de spanoplossing leidt. Bovendien zorgen ze ervoor dat in bepaalde omstandigheden het spanbereik of de spandiepte  zich vergroot.

Tangklauwen
Tangklauwen in combinatie met de krachtige klauwplaat Rota NCD van Schunk maken een hoge flexibiliteit mogelijk. Zij bieden de beste keus indien op eenzelfde machine zowel profielen als staven moeten worden verwerkt. In plaats van klauwplaat en spantangen keer op keer te veranderen worden de opzetklauwen van de verfijnde krachtige klauwplaat voor staafverwerking simpelweg vervangen door de tangklauwen. De frontale vertanding van de tangklauwen met de basisklauwen voorkomt dat de spanklauwen bij de verwerking omhoog komen. Zelfs kleine staafdiameters kunnen op deze manier met grote precisie worden bewerkt. Tangklauwen besparen kostbare tijd en hoge investeringen in extra speciaal klauwplaat.

Speciaalklauwen
Hoewel gestandaardiseerde spanklauwen ondertussen een enorm werkstuk-spectrum afdekken, zijn er altijd toepassingen die met de ‘catalogusproducten’  niet te bewerkstelligen zijn. Vooral bij de vertandingbewerking, bij pomp-, ventiel-, behuizing- en gietstukken, bij armaturen alsook bij ruw onbewerkt materiaal hebben speciale klauwen zich in verschillende uitvoeringen bewezen. Of het nu de 12-punts-pendel, 24-punts-pendel, pendelklauwen met span inzetstukken van kunststof, combinaties van hangende en vaste klauwen of volledig individueel ontworpen speciale klauwen zijn:  de mogelijkheden van speciaal klauw oplossingen zijn bijna onbegrensd. Ze kunnen vervormingen minimaliseren, vormfouten compenseren en zelfs onderdelen met complexe geometrie veilig spannen. Hoe groot de mogelijkheden zijn wordt bij Schunk duidelijk. Schunk gebruikt zo’n 50.000 gerealiseerde speciaal spanklauwen projecten en uitgebreide expertise op het gebied van virtuele simulatie als basis voor nieuwe speciaal oplossingen. Minder dan 2 procent van de aanvragen zijn door een gebrek aan technische haalbaarheid verworpen. En de realisatietijd voor speciale spanklauwen bedraagt gemiddeld slechts 20 werkdagen.  Het standaard spanklauwen programma van Schunk bevat meer dan 1200 verschillende soorten klauwen, waaronder diverse speciaal klauwen.