Präzisionskupplungen für den Einsatz von Werkzeugmaschine bis Turbinenprüfstand Aller guten Dinge sind drei - KEM

Präzisionskupplungen für den Einsatz von Werkzeugmaschine bis Turbinenprüfstand

Aller guten Dinge sind drei

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Das Haupteinsatzgebiet von präzisen Metallbalg- und Elastomerkupplungen ist der allgemeine Maschinen- und Anlagenbau. Werkzeugmaschinen, NC-Fräsmaschinen, Verpackungs- oder Druckmaschinen sind nur eine kleine Auflistung der Anlagen, in denen spielfreie Verbindungselemente zum Einsatz kommen. Neben diesem Hauptgebiet sind Sonderlösungen ein wichtiges Standbein auch für diesen Kupplungshersteller.

Im Zuge der ständigen Weiterentwicklung in Branchen – neben dem Maschinen- und Anlagenbau – eröffnen sich ständig neue Herausforderungen im Sinne von technischen Realisierungen. Das Know-how und die jahrelange Erfahrung der Hersteller spiegeln sich in Neukonstruktionen und Anwendungen wider.

Drei Praxisanwendungen, die durch R+W gelöst wurden, zeigen die Kompetenz des Herstellers am Untermain auf.
Mischpumpenantrieb
Ein Kunde benötigte ein Verbindungselement zwischen einem Getriebe und einer Spinnpumpe (Mischpumpenantrieb). Die Herausforderung bestand in dem speziellen Doppelantrieb. Die Gelenkwelle mit dem zu übertragendem Drehmoment von ca. 350 Nm musste über einem inneren Antrieb laufen. Beide Antriebe werden separat gesteuert. Daraus resultierend ergab sich für den Innendurchmesser der Gelenkwelle ein Mindestmaß von 100 mm. Die Absicherung des Innenantriebes durch so genannte Brechbolzenkupplungen forderte weiterhin die axiale Verschiebbarkeit des Zwischenrohres.
Sollte im Störfall nach optischer Sichtung durch Hohlräume im Zwischenrohr der Defekt der Bolzenkupplung festgestellt werden, kann diese durch Lösen von acht Befestigungsschrauben in der Mitte des Zwischenrohres ausgetauscht werden. Die Zwischenachse der Modellreihe ZA/800 wurde für einen erhöhten Temperaturbereich von bis zu 250 °C realisiert.
Neutronen- beschleuniger
Die zweite Applikation forderte eine steckbare Kupplung für einen Neutronenbeschleuniger. Die Kupplung der Baureihe BK6 Serie 150 zeichnet sich durch eine einfache und schnelle Montage- bzw. Demontage aus. Die Stecksegmente bestehen in der Standardausführung aus hochbelastbarem Kunststoff. Den Einbau von Kunststoffteilen im Aufbau der Kupplung ist durch die erhöhte Strahlung ausgeschlossen. Weiterhin forderte die Anbindung an die Wellen nicht wie im Standard eine Klemmnabe oder einen Konusklemmring sondern zwei unterschiedliche Flanschverbindungen für Innen- und Außenzentrierung.
Aufbau der Sonderkupplung: Das Kunststoff-Stecksegment wurde durch ein erodiertes Edelstahl-Stecksegment ersetzt. Hier bestand die Schwierigkeit darin, die genaue Geometrie der einzelnen Nocken zu erreichen, damit die Kupplung weiterhin mit geringer Vorspannung spielfrei eingesetzt werden kann. Letztendlich ermöglichte der Einsatz eines Sonderbalgs die vom Kunden gewünschte erhöhte Torsionssteifigkeit der Kupplung. Dies garantiert unter Belastung einen minimalen Verdrehwinkel in der Kupplung.
Lagerprüfstand für Flugzeugturbinen
Der Einsatz einer Sonderkupplung für einen Prüfstand von Lagern für Flugzeugturbinen stellt ganz spezielle Anforderungen an das Verbindungselement. Die benötigte Zwischenachse sitzt zwischen dem Getriebe und dem Prüfling. Als Schutzfunktion im Prüfstand wurde eine Zusatzfunktion (Sicherheitssegment) in die Zwischenachse integriert. Die Herausforderung an dieser Stelle war die extrem hohe Drehzahl. Sicherheitskupplungen in frei schaltender Ausführung aus dem Hause R+W werden je nach Größe bis zu einer Drehzahl von max. 15 000 min-1 eingesetzt. Diese spezielle Applikation forderte allerdings eine Absicherung bei einem Drehmoment von 300 Nm und einer Drehzahl von 30 000 min-1. Eine Verstärkung des gesamten Sicherheitssegments war unabdingbar, da im Falle einer Ausrastung sehr hohe Beschleunigungskräfte auf den Schaltring wirken. Bei Überlast drückt es die Kugeln aus den Kalotten.
Zur Sicherung einer hohen Laufruhe bei diesen Drehzahlen wurde die Kupplung auf einer Wuchtmaschine feingewuchtet. Die erreichte Restunwucht im mg-Bereich garantiert dem Kunden die benötigten Anforderungen. Abschließend kompensieren zwei Metallbälge mit sehr hoher Torsionssteifigkeit auftretenden Versatz. Eine zusätzliche Abstützung der Bälge aufgrund der erhöhten Gesamtlänge der Kupplung wurde durch Kunststoffbuchsen für hohe Drehzahlen erreicht.
Neben diesen speziellen Lösungen für Kunden können Standardprodukte der Baureihen Metallbalgkupplung, Elastomerkupplung, Sicherheitskupplung und Gelenkwellen ebenfalls modifiziert werden.
Atex 95- Ausführung
Die neue Generation der Ex-geschützten Kupplungen wird unter Einhaltung der grundlegenden Anforderungen im Sicherheits- und Gesundheitsschutz bereits in der Entwicklungs- und Produktionsphase gefertigt. Die Explosionssicherheit wird für die Zone 1 und Zone 2 bestätigt. Eine spezielle Kennzeichnung der Kupplungen gibt Aufschluss über Herstellernamen, Gerätetyp und Herstellungsdatum, Fertigungsnummer zur lückenlosen technischen Dokumentation und Rückverfolgung. Zusätzlich ist eine Betriebsanleitung gefordert, in der die sichere Inbetriebnahme, Verwendung, Montage und Demontage sowie einwandfreie Instandhaltung definiert werden.
Anwendungen im Lebensmittelbereich erfordern es meist, dass die Kupplungen vor aggressiven Reinigungsmitteln, flüssigen Medien oder Schmutz zu schützen sind. Ebenso werden abgedichtete Kupplungen in der Reinraumtechnik und in sehr staubigen Applikationen eingesetzt. Eine komplette Abdichtung, die der Hersteller optional anbietet, verhindert ein Entweichen von Schmierfett und gleichzeitig ein Eindringen von kupplungsschädigenden Stoffen. Bei dieser Lösung sind alle Dichtungselemente in einem Bauteil integriert. Ein O-Ring wird in den Grundkörper der Kupplung eingebracht und durch einen verlängerten Schaltring abgedeckt. Durch dieses System bleiben die Außenabmessungen der Kupplung unverändert. Bestehende Lösungen, bei denen die Kupplung durch ein aufwändiges Gehäuse abgedichtet wird, gehören somit der Vergangenheit an.
Das komplette Programm wird zusätzlich auch in rostfreiem Edelstahl angeboten. Auch Nitrocarburieren, Oxidieren oder Vernickeln sind bei den Stahlausführungen möglich. Aluminium kann eloxiert werden, andere Materialien und Oberflächen gibt es auf Anfrage.
Neue Applikationen und weiterentwickelte System- anforderungen verlangen zunehmend auf den Kunden abgestimmte Kupplungsvarianten. Die drei beschriebenen Lösungen für den Kunden und die Modifikation der Standardprodukte zeigen, dass R+W ein sicherer Partner auch außerhalb des Standards ist.
Kupplungen KEM 418
Spielfreie Drehmoment- übertragung KEM 419
Kupplungshersteller KEM 420
Balgkupplungen KEM 421
Sicherheitskupplungen KEM 422

R+W in Kürze
R+W ist Hersteller von spielfreien Wellenkupplungen wie präzisen und qualitativ hochwertigen Metallbalgkupplungen, Sicherheitskupplungen, Elastomerkupplungen, Linearkupplungen, Miniaturkupplungen und Gelenkwellen. Die Antriebstechnik und Kupplungen gehen über die aktuellen Standards hinaus, erfüllen höchste Ansprüche und sind verschleiß- und wartungsfrei. R+W ist durch den Hauptsitz in Klingenberg/Deutschland, Niederlassungen in Amerika und China sowie durch Vertretungen in 40 Ländern international präsent.
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