Spindelbaugruppen
MASSGESCHNEIDERTE AKTORIK, SENSORIK & MEDIENVERTEILUNG FÜR SPANNSYSTEME.
Präzision beginnt in der Schnittstelle.
STERMAN Spindelbaugruppen sind hochpräzise, funktionale Schnittstellen zwischen Maschinenspindel und Spannsystem. Sie übernehmen die zuverlässige Betätigung des Spannsystems, ermöglichen die Überwachung relevanter Spannfunktionen und führen benötigte Medien wie Hydraulik, Pneumatik oder Kühlschmierstoff sicher durch die Maschinenspindel.
Je nach Anwendung vereinen unsere maßgeschneiderten Spindelbaugruppen Spannzylinder, Drehverteiler, Zugstangen mit integrierten Mediendurchführungen und intelligente Sensorik zu einer kompakten und präzise abgestimmten Funktionseinheit. Dabei wird jede Baugruppe im Detail konsequent auf die Anforderungen des Spannsystems, der Maschinenspindel und des Bearbeitungsprozesses zugeschnitten.
So entsteht weit mehr als eine Betätigungseinheit: ein intelligentes Zusammenspiel von Aktorik, Sensorik und Medienverteilung – als zuverlässige Grundlage für μ-genaue Werkstückbearbeitung, hohe Prozesssicherheit und stabile Fertigungsprozesse auch unter anspruchsvollen Bedingungen.
SPINDELBAUGRUPPEN VON STERMAN IM ÜBERBLICK
- Ausführung: Individuell entwickelte, kompakte Präzisionsbaugruppen mit Rundlaufabweichungen der rotierenden Komponenten von < 0,05 mm an der Spindelrückseite
- Funktion: Betätigung, Medienverteilung und sensorische Überwachung von Spannsystemen
- Systemkomponenten: Spannzylinder, Drehverteiler, Zugstangen mit Mediendurchführung und Sensorik
- Medien & Energie: Hydraulik, Pneumatik, Kühlschmierstoff und elektrische Energie – je nach Ausführung
- Schnittstellen: Individuelle Integration in vorhandene Aggregate, Maschinenspindeln und Spannsysteme
- Auslegung: Bauraumoptimiert und abgestimmt auf Betätigungskräfte, Drehzahlen, Medienbedarf und Einbausituation
- Konformität: Auslegung unter Berücksichtigung der Anforderungen der EU-Maschinenverordnung (EU) 2023/1230, soweit für die jeweilige Baugruppe anwendbar
Rundlaufgenauigkeit der STERMAN Spindelbaugruppen
Mit Rundläufen < 0.05 mm auf der Spindelrückseite reduzieren unsere Zugverbindungen, Spannzylinder und Medienverteilungen Schwingungs- und Temperatureinflüsse auf die Maschinenspindel und den Prozess.
Für Maßgeschneiderte High-End-Produktionstechnik.
„Wir Schwarzwälder Tüftler haben seit jeher einen hohen technologischen Einfluss auf den Fortschritt innerhalb vieler Branchen – weltweit. Die hohe Spezialisierung ist gleichermaßen Garant für technische Herausforderung sowie nachhaltiges Wirtschaften – und damit Zukunftssicherheit.“
Johannes Sterman, Geschäftsführer
STERMAN Qualitätssicherung:
Höchste Qualität dank strengster Kontrollen.
High-End-Qualität mit Präzision bis zu 0,001 mm ist bei STERMAN kein Zufall. Unser Qualitätsmanagement ist nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert und jedes System durchläuft vor der Auslieferung zwei Prüfstufen:
- Vor der Montage: 100 % Einzelteilprüfung auf unserer LEITZ PMM 866 Koordinatenmessmaschine
- Nach der Montage: umfassende Funktions- und Dauerlaufprüfung auf eigenen Prüfständen
Entwicklungspartner von der Idee bis zur Inbetriebnahme.
Ob Neumaschine, Retrofit oder Umbau bestehender Werkzeugmaschinen: STERMAN begleitet Projekte von der ersten Idee und Konzeption über Engineering, Fertigung und Montage bis zur Inbetriebnahme – und auf Wunsch weit darüber hinaus. Mit einer Wertschöpfungstiefe von über 85 Prozent entstehen unsere Lösungen überwiegend am Standort in St. Georgen im Schwarzwald. Für ein erstes Spannkonzept genügen in der Regel eine Werkstückzeichnung und die wesentlichen Informationen zum Bearbeitungsprozess.
STERMAN Expertenwissen:
FAQ – Spindelbaugruppen
Was ist eine Spindelbaugruppe und welche Funktion übernimmt sie in einer Werkzeugmaschine?
Eine Spindelbaugruppe bildet die funktionale Verbindung zwischen der Maschinenspindel und dem eingesetzten Spannsystem. Sie ermöglicht die definierte Übertragung von Betätigungskräften und Bewegungen und übernimmt je nach Ausführung zusätzliche Aufgaben der Medienversorgung, Sensorintegration und Prozessüberwachung.
Dazu können Spannzylinder, Zugverbindungen, Drehverteiler und weitere mechanische oder mechatronische Komponenten zu einer abgestimmten Funktionseinheit zusammengeführt werden. Entscheidend ist dabei das präzise Zusammenspiel aller Elemente: Nur wenn Kraftübertragung, Bewegungsführung und Versorgung aufeinander abgestimmt sind, lässt sich das Spannsystem zuverlässig und reproduzierbar betätigen.
STERMAN entwickelt Spindelbaugruppen deshalb nicht isoliert, sondern als integralen Bestandteil des gesamten Maschinen- und Spannkonzepts.
Welche Vorteile bietet eine individuell entwickelte Spindelbaugruppe gegenüber einer Standardlösung?
Eine individuell entwickelte Spindelbaugruppe ermöglicht es, die Betätigungs- und Versorgungsfunktionen gezielt auf die Anforderungen von Werkstück, Spannsystem und Werkzeugmaschine abzustimmen. Dies ist insbesondere dann entscheidend, wenn besondere Spannkräfte, definierte Bewegungsabläufe, begrenzte Einbauräume oder zusätzliche Medien- und Überwachungsfunktionen erforderlich sind.
Im Gegensatz zur nachträglichen Kombination einzelner Standardkomponenten werden bei einer kundenspezifischen Lösung sämtliche Funktionen bereits in der Konstruktion aufeinander abgestimmt. Dadurch lassen sich Schnittstellen gezielt auslegen, vorhandener Bauraum effizient nutzen und zusätzliche Funktionen kompakt integrieren.
Das Ergebnis ist eine technisch abgestimmte Spindelbaugruppe, die eine präzise, zuverlässige und wirtschaftliche Werkstückspannung unterstützt.
Worauf kommt es bei der Auslegung einer hochpräzisen Spindelbaugruppe besonders an?
Entscheidend ist das abgestimmte Zusammenspiel von Spannkraft, Betätigungsweg, Steifigkeit, Bewegungsführung und den verfügbaren Einbauverhältnissen. Die Spindelbaugruppe muss das Spannsystem unter den jeweiligen Betriebsbedingungen zuverlässig betätigen und dabei eine hohe Wiederholgenauigkeit sowie stabile Funktionsabläufe gewährleisten.
Neben der mechanischen Auslegung spielen auch die Medienversorgung, die Integration von Sensorik und die Anbindung an die Maschinensteuerung eine wichtige Rolle. Gerade in automatisierten Fertigungsprozessen müssen Betätigung, Spannzustandsüberwachung und Maschinenablauf zuverlässig ineinandergreifen.
STERMAN berücksichtigt diese Anforderungen bereits bei der konstruktiven Entwicklung, um eine dauerhaft prozesssichere Funktion innerhalb des gesamten Fertigungssystems zu ermöglichen.
Was unterscheidet einen Einfachkolben-Spannzylinder (ESZ) von einem Doppelkolben-Spannzylinder (DSZ)?
Der wesentliche Unterschied liegt in der Anzahl der unabhängig ausführbaren Betätigungsfunktionen. Beide Spannzylindertypen dienen der definierten Kraft- und Bewegungsübertragung auf das jeweilige Spannsystem.
Der STERMAN Einfachkolben-Spannzylinder ESZ übernimmt eine einzelne Spannfunktion über eine gezielt ausgelegte Betätigungsbewegung. Typische Einsatzgebiete sind Spannzangenfutter, Hülsenspanndorne, Membranspannsysteme und Gleitbackenspannsysteme.
Der STERMAN Doppelkolben-Spannzylinder DSZ ermöglicht hingegen die getrennte Betätigung mehrerer Spannfunktionen. So kann beispielsweise ein Werkstück zunächst präzise zentriert und anschließend unabhängig davon kraftgespannt werden. Dieses Funktionsprinzip ist besonders für Zentrier- und Planspannsysteme sowie komplexe Sonderspannlösungen interessant.
Welche Ausführung technisch sinnvoll ist, hängt vom Spannprinzip, den erforderlichen Bewegungsabläufen und den werkstückspezifischen Anforderungen ab.
Welche Medien, Energien und Signale können über eine Spindelbaugruppe übertragen werden?
Abhängig von der konstruktiven Ausführung können Spindelbaugruppen hydraulische und pneumatische Medien, Kühlschmierstoffe, Emulsionen und Sperrluft sowie elektrische Energie und digitale Steuerungs- und Sensordaten übertragen.
Die integrierte Medienversorgung ermöglicht beispielsweise die Betätigung von Spannsystemen, die Versorgung von Dichtfunktionen sowie das gezielte Spülen oder Kühlen von Werkstücken. Ergänzend können elektrische und digitale Schnittstellen für die Ansteuerung und Überwachung mechatronischer Spannfunktionen integriert werden.
Mit der STERMAN PICEA-Technologie geht die Funktionsintegration noch einen Schritt weiter: Ein digitaler Drehübertrager ermöglicht die kontaktlose, bidirektionale Übertragung von Energie und Prozessdaten zwischen stationärer Maschinensteuerung und rotierendem Spannsystem in Echtzeit.
Damit entwickelt sich die Spindelbaugruppe von einer mechanischen Betätigungseinheit zu einer intelligenten Schnittstelle für digital vernetzte Fertigungsprozesse.
Aus welchen Komponenten besteht eine Spindelbaugruppe und wie werden diese aufeinander abgestimmt?
Der Aufbau einer Spindelbaugruppe richtet sich nach den Funktionen, die das jeweilige Spannsystem innerhalb der Werkzeugmaschine erfüllen muss. Zu den möglichen Komponenten gehören Spannzylinder, Hydrodehngrundaufnahmen, Pinolen-Zugverbindungen, Drehverteiler und Mediendurchführungen sowie integrierte Sensorik, Elektronik und Schnittstellen zur Maschinensteuerung.
Die konstruktive Herausforderung besteht darin, diese Komponenten nicht nur räumlich zu integrieren, sondern ihre mechanischen, hydraulischen, pneumatischen und elektrischen Funktionen präzise aufeinander abzustimmen.
STERMAN betrachtet deshalb die gesamte Funktionskette – von der Betätigungskraft über die Bewegungsübertragung bis zur Medienversorgung und Zustandsüberwachung. So entstehen kundenspezifische Spindelbaugruppen, die unterschiedliche technische Anforderungen in einer kompakten, funktionssicheren Einheit vereinen.