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antriebstechnik 7/2016

antriebstechnik 7/2016

KUPPLUNGEN UND BREMSEN

KUPPLUNGEN UND BREMSEN 98 Sh A, welches sich zwischen Flanschnabe und variablem Zwischenrohr befindet, können mögliche anfallende Stöße gedämpft sowie axiale, angulare und radiale Wellenversätze ausgeglichen werden. Auf diese Weise wurde der gesamte Antriebsstrang drehschwingungsmäßig optimiert und es konnten bessere und genauere Messergebnisse erzielt werden. Durch Lösen der Rohrklemmnabe ist die Gelenkwelle vom Typ „EZV“ in einem festgelegten Bereich stufenlos verstellbar, was im Betrieb große Vorteile mit sich bringt. Hierdurch können die für die unterschiedlichen Versuchsaufbauten notwendigen, verschiedenen Wellenabstände zwischen Turbine und Generator der Modell anlage einfach und unkompliziert realisiert werden. Dies hat für den Betreiber eine wesentliche Zeitersparnis zur Folge, da er für Anpassungs- und Umbauarbeiten nur noch einen Mitarbeiter für einen halben Tag abstellen muss. Durch die Verwendung der Präzisionszwischenrohre verbesserte sich des Weiteren die Rundlaufgenauigkeit des Antriebstrangs erheblich. Diese ist unabdingbar notwendig, um etwa die Axialkräfte der Laufradlagerungen möglichst präzise bestim men zu können. Die in dieser Anlage verbaute Sondergelenkwelle ist in ihrer Länge zwischen 1 200 und 1 700 mm flexibel einstellbar und kann mit einer maximalen Drehzahl von bis zu 1 000 min -1 sowie bis 5 000 Nm betrieben werden. Positiver Folgeeffekt: Die im Gegensatz zum ursprünglichen Versuchsaufbau deutlich beschleunigte und vereinfachte Handhabung des Prüfstands lässt eine signifikante Kapazitätssteigerung desselben zu. Durch die Reduzierung der Rüstzeiten konnten deutlich mehr Tests durchgeführt werden, sodass ein Prüfstand ausreichend war und auf einen weiteren verzichtet werden konnte. Das bedeutete eine Kosten ersparnis in Millionenhöhe. Doch wie wirkt sich dies auf die Realität aus? Die besseren Messergebnisse sorgten für eine deutliche Effizienzsteigerung. Durch die präzisen Ergebnisse des Modellversuchs konnte das reale Turbinenlaufrad mit einem Durchmesser von 11 m dahingehend optimiert werden, dass für eine Nennleistung der Turbinenanlage von insgesamt einem Gigawatt „nur“ noch 740 m 3 /s Volumenstrom benötigt werden. Außerdem konnte die Masse des Laufrads auf 22 t reduziert werden. Mit diesen Ergebnissen hat sich die Gelenkwelle gleich mehrfach amortisiert. Zwei Prüfverfahren, eine Kupplung 03 Auf der Basis der Kupplung ST1 entwickelte R+W eine kompakte und leistungsfähige Doppelflanschlösung Ein weiteres Beispiel für optimierte Prüfbedingungen ist ein mechanischer Überlastschutz in einem Lastprüfstand zwischen Motor und Drehmomentmessflansch. Auch hier konnten die Kosten gesenkt werden, während sich die Prozessstabilität und die Flexibilität erhöhten. Dem Auftraggeber aus der Automotiv-Welt war es besonders wichtig, zwei unterschiedliche Prüfverfahren auf einem Getriebeprüfstand durchführen zu können. Dabei sollte eine Sicherheitskupplung zum Einsatz kommen, um die sehr hochwertigen und damit kostspieligen Drehmomentmessflansche zuverlässig vor Überlast zu schützen. Sie sollte kurz und kompakt konzipiert sein und auf ihrer Abtriebsseite eine adapterfreie Anbindung für zwei unterschiedliche Messflansche aufweisen. Zudem galt es, bei beiden ge forderten Prüfverfahren einen hohen Dreh moment- und Drehzahlbereich abzudecken. Bei unterschiedlichen Ausrückmomenten sollten die An- und Abtriebseite bei Überlast im Millisekundenbereich mechanisch getrennt werden. Dazu musste die Kupplung einstellbar sein. In Zahlen: Prüfverfahren Eins erfordert ein Nenndrehmoment von 1 000 Nm bei 10 000 min -1 (Ausrückmoment bei 1 500 Nm), Prüfverfahren Zwei ein Nenndrehmoment von 3 500 Nm bei 4 000 min -1 (Ausrückmoment bei 5 000 Nm als Überlastschutz). Da die geforderte Sicherheitskupplung aus Platzgründen nicht länger als 190 mm sein durfte, muss sie enormen Kraftverhältnissen standhalten. Die Lösung: Doppelflansch Auf der Basis der Industrie-Sicherheitskupplung vom Modell ST1 Serie 5 entwickelten die Spezialisten von R+W eine kompakte und leistungsfähige Doppelflansch lösung. Serienmäßig wird diese Kupplung mit einer Kupplungsnabe mit Passfeder verbindung oder optional mit einem Vielkeilprofil auf der einen Seite geliefert sowie einem Anbauflansch mit Gewinde auf der anderen Seite. Die Sonderlösung kann antriebsseitig ohne Zwischenadapter direkt angebunden werden und verfügt auf der Abtriebseite über eine clevere Flansch anbindung mit zwei unterschiedlichen Lochkreisdurchmessern sowie, aufgrund eines zusätzlichen Zentrierringes, über zwei unterschiedlichen Zentrierpassungen (70h6 und 90h6), an denen die Drehmomentmessflansche montiert werden können. Weitere Vorteile der Doppelflanschkupplung liegen in der deutlichen Verringerung der Rüstzeit des Prüfstands und der damit verbundenen Kostenersparnis. Wie alle Sicherheitskupplungen von R+W arbeiten die Modelle der ST-Baureihe als federbelastete Formschlusskupplungen. Die Anzahl und der Lochkreisdurchmesser der Schaltsegmente bestimmen maßgeblich das jeweils übertragbare Drehmoment. Innerhalb der vorgespannten Schaltsegmente bewegen sich Kugeln im Falle einer Überlast axial aus den Kalotten und bewirken so innerhalb von Millisekunden eine dauernde Lasttrennung der An- und Abtriebsseite. Durch axialen Druck auf die Schaltstößel rastet die Kupplung einfach wieder ein. Das voreingestellte Ausrückmoment kann bei Bedarf mit wenigen Handgriffen angepasst werden. Prüfstände helfen dem Unternehmen, aus Klingenberg Applikationen zu optimieren und im Vorfeld (auch unter extremen Umständen) zu testen. Kupplungen wiederum helfen dabei, Prüfstände optimal einsetzen zu können: fehlerfrei, flexibel und mit möglichst geringem Zeit- und Kostenaufwand. R+W verfügt über das nötige Wissen und die Erfahrung, Prüfstände jeder Art durch Verwendung der idealen Kupplung oder Gelenkwelle zu optimieren: So können Unternehmen sicher planen und gleichzeitig Kosten reduzieren. www.rw-kupplungen.de 34 antriebstechnik 7/2016

KUPPLUNGEN UND BREMSEN Baureihe der Sicherheitskupplungen erweitert VMA Antriebstechnik hat die Sicherheitskupplungen- Baureihe erweitert und unterscheidet zwischen Durchrast-, Festpunkt- und Freischaltungen. Erstere zeichnen sich dadurch aus, dass die Kupplung nach dem Ausrücken direkt in der nächsten Position, in der Regel nach 15 °, wieder einrückt. Bei der Festpunktschaltung rastet die Kupplung nach einer kompletten Umdrehung wieder ein. Welches Modell für welche Anwendung geeignet ist, hängt unter anderem davon ab, welche Massenträgheiten im Sicherheitsbremsen für die Robotik Die federbetätigten Sicherheitsbremsen der BXR LE-Serie von Miki Pulley ermöglichen das sichere Halten der Position von Roboterachsen im Falle einer Stromabschaltung. Aufgrund des kompakten Designs mit einer Aufbauhöhe von nur 14 mm eignen sich die Sicherheitsbremsen für den Einsatz in Applikationen mit knapp bemessenem Montageraum wie Roboterachsen und andere technische Antriebslösungen. Durch den eigens für die Regelung der Stromaufnahme entwickelten Controller werden der Stromverbrauch um 90 % sowie die Wärmeentwicklung um die Hälfte reduziert, denn der Controller regelt die erhöhte Stromaufnahme für das Anzugsmoment und minimiert sie dann für das Haltemoment. Zur Auswahl stehen insgesamt sechs Modelle in unterschiedlichen Größen mit statischen Bremsmomenten von 0,06 bis 3,20 Nm. www.mikipulley.eu System zu erwarten sind. Das Grundsystem ist jedoch immer gleich: Gehärtete Kugeln werden durch den Anpressdruck von Tellerfedern in konische Käfige gedrückt und fungieren als Mitnehmer. Bei Überlast verlassen sie ihre Käfigposition und trennen somit die Antriebsseite von der Abtriebsseite der Kupplung. Darüber hinaus wurden auch bei den Anbindungen neue Optionen aufgenommen. Neben Klemmnaben und Schnellspannelementen können nun auch Konusklemmbuchsen und Passfederverbindungen gewählt werden. So bietet der Hersteller für nahezu jeden Anwendungsfall mit einem Ausrückmoment zwischen 0,2 und 3 000 Nm eine Lösung. Die freie Kombinationsmöglichkeit der Systemkriterien schafft ein flexibles Baukastensystem. www.vma-antriebstechnik.de WWW.RW-KUPPLUNGEN.DE WWW.RW-KUPPLUNGEN.DE

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