Die Spanntechnik befindet sich in einem Wandel. Aus reinen Positionier- und Fixierungselementen werden intelligente, vernetzte Komponenten im digitalen Fertigungsprozess. Treiber sind eine zunehmende Automatisierung, die Anforderungen durch Industrie 4.0, die Elektromobilität und das Mega- und Gigacasting. Die ROEMHELD Gruppe setzt auf Sensorik als Schlüsseltechnologie.

Eine der zentralen Herausforderungen der Spanntechnik ergibt sich aus dem Trend zu immer größeren und gleichzeitig filigraneren Werkstücken. Insbesondere das Mega- und Gigacasting verändert die Anforderungen fundamental: Hierbei werden großflächige Karosserieteile aus Aluminium in einem einzigen Guss hergestellt. Automobilhersteller wie Tesla, Volvo und chinesische Produzenten ersetzen dabei Blech durch Aluguss. Gefordert sind präzise und kompakte Abstützkomponenten sowie Spannelemente mit großem Hub und Spanntechnik, die filigrane Werkstücke schwimmend und mit präzisen Kräften spannt.

Andreas Lotz, Vertriebsleiter International bei ROEMHELD, nennt ein Beispiel: „Im Gigacasting hat sich der Einsatz von Spann- und Abstützelementen allein infolge der enormen Bauteilgröße verdreifacht. So sind bei der Fertigung von Batteriekästen für Elektroautos heute in einer Anwendung bis zu achtzig Abstützer im Einsatz."

Allerdings sei die Annahme falsch, dass der Spanntechnik-Absatz explodiert ist. Denn infolge des vermehrten Einsatzes von 5-Achs-Bearbeitungszentren – teilweise als Doppelspindler oder Vierfachspindler – sinkt die Zahl der benötigten Spannvorrichtungen und eingesetzten Spannelemente.

ROEMHELD hat frühzeitig reagiert und schon vor längerer Zeit spezielle Produkte für die neuen Anforderungen entwickelt. Andreas Lotz erklärt: „Dazu zählt unter anderem eine neue umfangreiche Baureihe von hydraulisch doppeltwirkenden Abstützelementen mit Anlagekontrolle und extralangen Hüben bis 30 mm."

Diese Elemente kann der Nutzer in Zukunft auf der Unternehmenswebsite konfigurieren, weshalb es neben einer hohen Vielfalt – angefangen vom kleinsten am Markt erhältlichen Element – auch sehr kurze Lieferzeiten gibt.

Um Bauteile an dünnwandigen und filigranen Spannstellen prozesssicher zu spannen, empfiehlt Lotz Elemente, die Werkstücke schwimmend spannen. Schon lange gibt es Einschraubzylinder mit Klemmkolben und positionsflexible Spannstöcke, auch Schwimmspanner genannt. In den letzten Jahren ist die Nachfrage angestiegen, das Sortiment entsprechend gewachsen. Hinzugekommen sind Schraubstöcke mit besonderen Spannbacken zur schwimmenden Aufnahme oder Systeme wie der HILMA.MCP Balance und das Nullpunktspannsystem STARK.balance, die über integrierte Ausgleichsfunktionen verfügen.

Ganz neu sind Einzugsnippel für die Direktspannung in dünnwandigen Bauteilen. Mit nur drei Millimetern Einschraubtiefe lassen sie sich auch in empfindliche Werkstücke integrieren. In Kombination mit dem Schnellspannverschluss STARK.balance werden durch ihren Ausgleichsmechanismus selbst ungenaue Bohrungen sicher aufgenommen. Die Direktspannung bietet dabei ohne störende Kanten volle Zugänglichkeit für die 5-Achs-Bearbeitung.

Damit selbst große Volumina spannungsfrei zerspant werden können, gibt es seit neuestem STARK.spheric. Das Spannsystem unterbindet Eigenspannungen bei der Volumenzerspanung, die nach dem Lösen der Spannmittel zu Verzug führen. Es kombiniert Nullpunktspannung, Pendelausgleich und Längenkorrektur, wodurch Werkstücke zwischen Bearbeitungsschritten gezielt entspannt werden können. Die exakte Position bleibt erhalten, denn die Nullpunktlage ist stets stabil. Winkelabweichungen bis fünf Grad und Längendifferenzen bis absolut 1,5 Millimeter gleicht das System prozesssicher aus.

Innovativ ist auch ein neu entwickelter hydraulischer Kompaktspanner mit horizontalem Hub. Seine weltweit einzigartige, patentierte Kinematik ermöglicht erstmals das direkte Spannen in kleinsten geschlossenen Taschen, Nuten und Aussparungen. Damit können Gussteile, Werkzeuge, Formen und Vorrichtungen in beengten Bauräumen mit maximaler Spannkraft und präziser Krafteinleitung gespannt werden. Typische Einsatzfälle finden sich in der Mehrseitenbearbeitung von gegossenen Werkstücken aus Aluminium oder Grauguss.

Wer Philipp Ehrhardt, geschäftsführender Gesellschafter bei ROEMHELD, nach den wichtigsten Entwicklungen der kommenden Jahre fragt, erhält eine klare Antwort: „Sensorik! Mit ihrer Hilfe gelingt es uns, viele der aktuellen und zukünftigen Anforderungen aus der Automatisierung und aus Industrie 4.0-Anwendungen zu erfüllen. Hier sind wir bereits sehr gut aufgestellt."

Schon auf der EMO 2023 präsentierte das Laubacher Unternehmen eine sensorische Spannvorrichtung mit verschiedenen Spannelementen, ausgestattet mit umfangreicher Sensorik für Automatisierung und Industrie 4.0-Applikationen.

Bei allen Elementen zeigte ein Display Hubstellung, Spannkraft und Spanndruck an. Integrierte Sensoren ermittelten die Werte in Echtzeit. In den Hebelspannern und Schwenkspannern war zusätzlich eine Wegüberwachung integriert. Der Bohrungsspanner verfügte über Sensoren, die automatisch erkennen, ob die Bohrungsgröße für das Werkstück geeignet und richtig ist.

Für Andreas Lotz bringt der Sensorikeinsatz großen Mehrwert: „Wir können mit geringeren Kosten die Effizienz und Prozesssicherheit erhöhen, den Ausschuss reduzieren und die Bauteilqualität verbessern. Wir erkennen vor der Zerspanung, ob ein Bauteil richtig gespannt ist. Werden Fehler erkannt, kann es vor der Bearbeitung aussortiert werden."

Elektrische Mediendurchführung für durchgehende Digitalisierung

Eine wichtige Voraussetzung für die durchgängige Digitalisierung von Spannvorrichtungen steht bereits zur Verfügung: die zuverlässige Übertragung elektrischer Signale. Die ROEMHELD Gruppe bietet neben Medienübergaben für Öl und Druckluft eine prozesssicher kuppelbare elektrische Mediendurchführung für CNC-Bearbeitungszentren. In Kombination mit dem modularen Sensorsystem STARK.intelligence, welches Wege, Positionen, Temperaturen und Drücke via IO-Link-Schnittstelle einbindet, wird eine durchgängig digitalisierte Spannlösung möglich.

An weiteren Lösungen arbeiten die ROEMHELD Gruppe bereits. Zusammen mit dem Institut für Fertigungstechnik und Photonische Technologien (IFT) der TU Wien entwickeln sie seit 2025 eine neue Generation von Sensoren zur direkten Kraftmessung. Bisher wird diese Information indirekt erhoben, eine Methode, die Unschärfen birgt. „Die direkte Messung der aufliegenden Kraft verbessert Zuverlässigkeit und Präzision – insbesondere bei filigranen Werkstücken. Zudem ermöglichen Daten aus einer kontinuierlichen Messung, die Bearbeitung in ihrem Verlauf anzupassen", erklärt Philipp Ehrhardt.

Auch an der Verbindung von Hydraulik und Elektrik zu hybriden Spannelementen arbeitet die ROEMHELD Gruppe. „Wir wollen die Kraftdichte der Hydraulik und die Kompaktheit der Elektrik verbinden und die heute noch großen elektrischen Spannelemente verkleinern", sagt Andreas Lotz. Ob diese bereits zur AMB vorgestellt werden können, will er nicht versprechen. „Ein ROEMHELD-Besuch auf der Messe lohnt sich auf jeden Fall, denn wir werden einige Neuheiten zeigen.“

Neben Sensorik und Automatisierung sieht Philipp Ehrhardt einen weiteren Zukunftstrend im Einsatz von Spanntechnik jenseits der klassischen Zerspanung: „Wir erschließen Anwendungen in Branchen wie der Logistik und der Medizintechnik."

Angesichts der schwierigen wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen und des wachsenden Preisdrucks aus Asien setzt ROEMHELD auf eine konsequente Innovationsführerschaft. „Wir konzentrieren uns darauf, sensorische Spanntechnik für eine komplexer werdende automatisierte Fertigung zu entwickeln. Denn wenn wir Unternehmen in die Lage versetzen, das letzte Quäntchen Produktivität aus ihren Anlagen herauszuholen, werden wir auch zukünftig Erfolg haben“, ist sich Philipp Ehrhardt sicher. Eine Haltung, die zeigt: Bei Innovationen in der Spanntechnik will ROEMHELD weiterhin an der Spitze stehen.