Sicherheit, Präzision oder Zuverlässigkeit – Kriterien, die heutzutage für eine Vielzahl von Maschinenkomponenten in der Automatisierungstechnik eine hohe Bedeutung haben. Wenn spezielle Anforderungen beachtet werden müssen, wie beispielsweise hinsichtlich geringer Massenträgheitsmomente oder besonderer Umgebungseinflüsse, ist Expertenwissen gefragt. R+W Antriebselemente bietet maßgefertigte Kupplungen auch für ganz besondere Anforderungen.
Prozessstabilität gerät immer stärker in den Fokus des Maschinenbaus. Gefordert sind Sicherheitsmechanismen, die bei Problemfällen sofort und zuverlässig eingreifen und teure Maschinenschäden und Ausfallzeiten verhindern. Mechanische Sicherheitskupplungen leisten in diesem Zusammenhang einen wichtigen Beitrag. Der Trend nach immer effizienter werdenden Prozessen erfordert dabei oftmals möglichst leichte und kompakte Kupplungslösungen, die zudem gleichzeitig höchste Ansprüche an Sicherheit, Robustheit und Leistungsstärke erfüllen müssen. So auch im folgenden Beispiel, bei dem ein Hersteller von Flugzeugen und Luftfahrtgeräten nach einer Sicherheitskupplung für eine Hebevorrichtung in mobilen Kabinen für den Transport und Servicearbeiten suchte. Intelligenter Leichtbau mit Hightech-Werkstoffen und neueste Fertigungstechniken waren hierbei notwendig, um die Zielvorgaben nach einer leistungsstarken Sicherheitskupplung mit einem möglichst geringen Massenträgheitsmoment sowie einer äußerst kompakte Bauweise erfüllen zu können.
Die geforderte Sicherheitskupplung sollte in einem Scherenhubtisch auf engstem Raum integriert werden und durfte bei einer maximal möglichen Gesamtlänge von 30 mm lediglich ein Gesamtgewicht von 200 g aufweisen. Dabei sollte das Ausrückmoment je nach Luftfahrzeugtyp zwischen 40 und 135 Nm stufenlos einstellbar sein, so dass die Sicherheitskupplung im Falle einer Drehmomentüberlast sicher vor teuren Überlastschäden und Ausfallzeiten schützt. Zudem muss die Kupplung bei widrigsten Wetter- und Umgebungseinflüssen präzise und zuverlässig arbeiten.
Leistungsstarke Kupplungsbaureihe TORQLIGHT® SL
Die Leichtbau-Sicherheitskupplungen der Modellreihe TORQLIGHT® SL des Kupplungsspezialisten R+W Antriebselemente sind für solche Herausforderungen prädestiniert. Die Baureihe wurde in Zusammenarbeit mit Universitäten entwickelt und verbindet hochtechnologische Materialen und Beschichtungen mit einem leichten, kompakten und leistungsstarken Design.
Im konkreten Fall wurde auf Basis der SLP (mit Passfederverbindung für indirekte Antriebe) in Serie 30 eine Lösung gefunden, die genau auf die besonderen Herausforderungen angepasst wurde.
Die mechanische Baureihe arbeitet hinsichtlich des federvorgespannten Kugelrastprinzips absolut spielfrei und sorgt somit für noch mehr Sicherheit. Die SL Serie wird aus Hightech-Materialien mit zusätzlichen Beschichtungen gefertigt und besticht im Vergleich zur Standardbaureihe mit einer Gewichtsreduzierung von bis zu 60 %. So hat zum Beispiel die SLP in Serie 30 mit einer Drehmomentbegrenzung von bis zu 135 Nm, ein Eigengewicht von nur 200 g und ein Massenträgheitsmoment von 0,1 * 10-3 kgm². Dank der speziellen Verzahnung von Grundkörper und Anbauflansch sowie speziell entwickelten Tellerfedern, trennt die Sicherheitskupplung im Falle einer Drehmomentüberlast An- und Abtrieb innerhalb weniger Millisekunden mit höchster Präzision. Neben der besonderen Materialen, einer Weiterentwicklung des bewährten Kugelrastprinzips sowie der eigens entwickelten Tellerfedern mit speziellen Kennlinien, erzielte R+W die Gewichtsreduzierung durch eine intelligente Komprimierung der einzelnen Bauteile.
Um die Sicherheitskupplung bzw. deren Funktion auch bei widrigsten Wetter- und Umgebungseinflüssen zu gewährleisten, wurde die Kupplung mit einer speziellen und zusätzlichen Abdichtung ausgeführt. Hierdurch wird die Kupplung vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Staub, Schmutz oder flüssige Medien geschützt und gleichzeitig kann kein Schmierfett aus der Kupplung entweichen. Aufgrund der zusätzlichen Abdichtoption sind R+W Sicherheitskupplungen somit beispielsweise auch für Applikationen im Lebensmittelbereich oder der Reinraumtechnik prädestiniert.
Sicherheit in verschiedenen Ausführungen
Die Leichtbau-Sicherheitskupplungen der Modellreihe TORQLIGHT® SL können je nach Bedarf in vielen verschiedenen Ausführung und Größen für Ausrückmomente von 10 – 700 Nm bezogen werden. So sind diese unteranderem für indirekte Antriebe, zum Beispiel zur Anbindung an Zahnriemenscheiben, mit Klemmnaben oder Passfederverbindung erhältlich. Zwei weitere Modellversionen sind für direkte Antriebe vorgesehen. Diese sind mit Klemmnabe ausgestattet und gleichen Wellenversätze aus. Anwender können hier zwischen einer Ausführung mit torsionssteifen Metallbalganbau oder Varianten mit schwingungsdämpfendem Elastomerkranz in unterschiedlichen Shorehärten auswählen. Die verschiedenen Baureihen sind zudem jeweils mit winkelsynchronem oder durchrastendem Funktionsprinzip erhältlich.