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antriebstechnik 10/2019

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KUPPLUNGEN UND BREMSEN

KUPPLUNGEN UND BREMSEN 04 04 Richtiger Einsatz: drei verschiedene Kupplungen auf Wellen mit unterschiedlichen Krümmungsradien: Balgkupplung, Beamkupplung, Oldhamkupplung (von oben nach unten) 05 Eingehende Tests vor Einbau in produktiv laufende Anlagen tragen zur Maximierung der Leistungsfähigkeit von Kupplungen und Systemen bei 05 4. KUPPLUNGSABNUTZUNG Kupplungen werden in den meisten Anlagen als Abnutzungselement eingesetzt, um kostenintensivere Komponenten wie Lager oder Motoren zu schützen. Jede Kupplung hat ihre eigene Abnutzungsart und auch deren Ausfall kann sich unterschiedlich äußern. Beam- und Balgkupplungen stoppen bei Erreichen des Endes ihrer Nutzungsdauer und einem Ausfall die gesamte Kraftübertragung. Dagegen verlieren Lamellen-, Elastomer- und Oldhamkupplungen lediglich ihre Spielfreiheit, behalten aber weiterhin die Eigenschaft der Bewegungsübertragung. Je nach Anwendungsanforderungen kann eine dieser Abnutzungsarten unerwünscht sein. Zudem müssen Konstrukteure berücksichtigen, ob die Kupplung bei Erreichen des Endes ihrer Nutzungsdauer gewartet oder ersetzt werden muss. Beam-, Balg- und Lamellenkupplungen sind wartungsfrei und müssen nach einem Ausfall komplett ausgetauscht werden. Bei Oldham- und Elastomerkupplungen kann die Leistungsfähigkeit nach Erreichen der Nutzungsdauer durch Austausch des Zwischenstücks wiederhergestellt werden. Während der Testphase können Konstrukteure die Nutzungsdauer einer Kupplung besser verstehen lernen. Hieraus können sie dann Empfehlungen für die Erstellung eines Kalenders mit individuellen Wartungsintervallen abgeben, um ungeplante Anlagenausfälle zu vermeiden. 5. UNSACHGEMÄSSE MONTAGE Die korrekte Auswahl der Kupplung und Optimierung der Systemparameter können durch eine unsachgemäße Montage schnell zunichte gemacht werden. So können unterschiedliche Anzugsmomente von Schraubverbindungen, falsche Welleneinstecktiefen, eine nicht zentrierte Montage und das Stauchen oder Dehnen der Kupplung zu einem Ausfall oder zu einer vorzeitigen Abnutzung von systemkritischen Komponenten führen. Am sichersten ist es, die Montageanweisungen des Herstellers zu befolgen, die idealerweise durch Video-Angebote unterstützt werden. 6. NACHAHMERPRODUKTE Nicht alle Kupplungen werden auf die gleiche Weise und für die gleichen Zwecke hergestellt. Einige Kupplungen besitzen allgemein übliche Spezifikationen, Toleranzen und Konstruktionsmerkmale, die sie auf dem Markt von vielen anderen Produkten kaum unterscheidbar machen. Dies kann für Systeme mit beschränkten Leistungsanforderungen ausreichen, doch Präzisionsanlagen benötigen oder profitieren häufig von Kupplungen, die über zusätzliche Eigenschaften verfügen. So gehört z. B. die gewuchtete Konstruktion nicht zum Branchenstandard – die meisten Kupplungen verfügen nicht über dieses Merkmal. Einsatzgebiete wie die Druckindustrie verlangen zwingend, dass Komponenten konstruktiv gewuchtet sind, um die Gefahr von Vibrationen zu vermeiden – weniger präzise Kupplungen würden zu Streifenbildungen und einem kostenintensiven Ersatzteilaufwand bzw. zu Stillstandzeiten führen. Entsprechende Servokupplungen besitzen Bohrungen, welche die Elemente konstruktiv wuchten. Verfügbar sind u. a. Oldhamkupplungen, Elastomerkupplungen, Balgkupplungen, Lamellenkupplungen oder Beamkupplungen. 7. SPÄTE KONSTRUKTIONSPHASE Viel zu häufig werden Motion Control-Kupplungen in der späten Konstruktionsphase ausgewählt. Dies kann die Optionen für die in einem System einsetzbare Kupplung und die damit möglichen Leistungsfähigkeiten einschränken. Für eine Anlage z. B. mit hohen Drehmoment- und Drehzahlanforderungen, kann die Verwendung einer Lamellenkupplung erforderlich sein. Ist jedoch der Bauraum für eine Doppelgelenkausführung zu klein, so kann der Konstrukteur möglicherweise gezwungen sein, eine Einfachgelenkversion auszuwählen. Lamellenkupplungen in Einfachgelenkausführung erfüllen zwar die Drehmoment- und Drehzahlanforderungen, können aber keinen Parallelversatz ausgleichen. Dies bedeutet, dass das System bei Installation eine höhere Präzision erfordert, um das Auftreten von Parallelversatz zu vermeiden, mit dem damit verbundenen Aufwand und den entsprechend zu erwarteten Kosten. Wird die Frage nach der passenden Kupplung im Konstruktionsprozess früher berücksichtigt, treten diese Probleme mit höchster Wahrscheinlichkeit nicht auf, was wiederum zu Zeit- und Kostenersparnissen führt. Um den Konstruktionsprozess zu vereinfachen, stellen einige Hersteller auf ihrer Website entsprechende CAD-Zeichnungen, detaillierte Produktinformationen und technische Unterstützung zur Verfügung. 8. TESTLÄUFE Bei der Konstruktion einer Anlage sollten Testläufe immer ganz oben auf der Prioritätenliste stehen. Auch wenn in der Konstruktionsphase alles perfekt aussieht, kann nur schwer eingeschätzt werden, ob eine Kupplung auch unter den üblichen Einsatzbedingungen die geeignete Lösung darstellt. Eingehende Tests vor Einbau in produktiv laufende Anlagen können zur Maximierung der Leistungsfähigkeit von Kupplungen und Systemen entscheidend beitragen. Einige Hersteller bieten an, den Konstruktionsprozess mit technischem Rat unterstützend zu begleiten und sie stellen auch Produktmuster zur Verfügung, um eine perfekte Kupplungsauswahl sicherzustellen. Fotos: Ruland Manufacturing www.ruland.com 32 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

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