Kompakt und exakt

Exklusiv in KEM Der Autor: Dirk Hasenstab, Vertrieb/Marketing, R+W Antriebselemente GmbH, Klingenberg

Immer höhere Qualität zu stets niedrigeren Kosten zu produzieren, führt u. a. zu einer stetig erhöhten Auslastung von Maschinen. Sowohl hochdynamische Servoachsen als auch hochpräzise NC- und Schrittmotorsysteme müssen exakt und vor allem zuverlässig arbeiten. Die Folgen von Störungen oder Maschinenstillstandszeiten sind kaum noch zu kalkulieren. Eine fortschreitende Miniaturisierung in vielen Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus fordert zudem neue und individuelle Lösungen. Die Firma R+W Antriebselemente folgt diesem Trend und bietet ein reichhaltiges Sortiment verschiedener Miniaturkupplungen an. Diese stehen mit einem Drehmoment ab 1 Ncm zur Verfügung und können Wellen mit einem Maß von , 1 mm miteinander verbinden.

Speziell bei den Miniatur-Metallbalgkupplungen (Modellreihe MK) sind die hohe Verdrehsteifigkeit bei gleichzeitiger Flexibilität und die exakte Übertragung des Winkels bzw. des Drehmoments wichtige Kriterien. Sie werden durch den Einsatz eines Metallbalges als Ausgleichs- und Übertragungselement erreicht. Der Metallbalg zeichnet sich durch eine hohe Torsionssteifigkeit bei gleichzeitigem Ausgleich von angularen, axialen und lateralen Wellenversätzen aus. Um die technischen Eigenschaften der Kupplungen voll auszunutzen und maximale Wellenversätze ohne Übertragungsfehler ausgleichen zu können, ist die genaue Montage der Kupplung ein nicht zu vernachlässigender Faktor. Jede einzelne Miniaturkupplung von R+W wird deshalb auf einem Montagedorn montiert. Hierdurch ist eine absolute Konzentrizität der beiden Bohrungen zueinander und eine gleichbleibend hohe Qualität gewährleistet.

In der Automatisierungstechnik, in der immer mehr geregelte Antriebe integriert werden, haben sich Metallbalgkupplungen als hochgenaue Verbindungselemente in Zusammenhang mit Impulsgebern, Potentiometern, Tachos und anderen Messsystemen vielfach bewährt. In der Standard-Metallbalgkupplungsbaureihe MK werden Drehmomentbereiche von 0,01 bis 10 Nm und Bohrungsdurchmesser von 1 bis 28 mm angeboten. Über die klassischen Anbindemöglichkeiten mittels Klemmnabe (Modell MK2), Halbschale (MKH) oder radiale Klemmschrauben (MK1) hinaus, bietet die MK Produktbaureihe für viele Anwendungsfälle die ideale Kupplung.

Kompakte Maschinenkonstruktionen mit wenig Einbauraum oder schwer zugänglichen Stellen erfordern oftmals den Einsatz steckbarer Kupplungen. Diese müssen dennoch eine hohe Verdrehsteife und Übertragungsgenauigkeit gewährleisten. Durch ihre hohe Präzision und Fertigungsqualität sind die steckbaren R+W-Miniatur-Metallbalgkupplungen mit radialen Madenschrauben (MK4) oder Klemmnaben (MK5) für genaue Winkelübertragungen in Mess-, Steuerungs- und Regelsystemen geeignet. Sie sind in der Lage, axiale, laterale und angulare Versätze bei geringen Rückstellkräften auszugleichen. Durch das Steck-Prinzip des Herstellers können voreingestellte Encoder einfach auf die bereits montierte Antriebseinheit aufgeschoben werden. Montagebohrungen an Zwischenflanschen entfallen. Die spezielle Formgebung der Steck- und Balgsegmente garantiert absolute Spiel- und Wartungsfreiheit. Die Kupplungen stehen sowohl mit Synchron- als auch mit Mehrfachsteckung zur Verfügung.

Mit dem ebenfalls steckbaren Modell MK6 und dem Modell MK3 sind des Weiteren zwei Versionen verfügbar, die mittels Spreizdorn eine Anbindung an eine Hohlwelle ermöglichen. Die Kupplungen werden dabei mit einem durch Innenkonus spreizbaren Zapfen in die Hohlwelle geklemmt. Hierdurch wird der Bauraum um die Länge der Klemmnabe verkürzt. Mit dem Modell MKS wurde zudem eine Kupplung entwickelt, die durch spezielles Nabendesign, standardmäßige Feinwuchtung und durch ihre hohe Fertigungsqualität für Drehzahlen von bis zu 120 000 min-1 geeignet ist.

Treten bei Kleinstantrieben Resonanzen oder Schwingungen auf, können diese meist durch den Einsatz dämpfender Kupplungen isoliert werden. Für solche Anwendungen hat R+W seine Elastomerkupplungen der Baureihe Servomax auch in den Miniaturbereich hin ausgeweitet. Die Besonderheit dieser Elastomerkupplungen liegt vor allem in der Maßhaltigkeit der aufwendig gefertigten Kupplungshälften. Damit ist eine hohe Rundlaufgenauigkeit gewährleistet, die sich wiederum positiv auf die Rückstellkräfte auswirkt. Sie sind spielfrei, steckbar und elektrisch isolierend.

Um das richtige Verhältnis zwischen Dämpfung und Verdrehsteifigkeit zu erreichen, kann zwischen verschiedenen Elastomerkränzen ausgewählt werden. Es stehen Shorehärten von 80 Sh A für sehr gute Dämpfung (gelb), 98 Sh A für gute Dämpfung (magenta) und 64 Sh D für eine hohe Torsionssteife (grün) zur Auswahl. Weiterhin steht mit dem Hytrel-Elastomerstern ein Ausgleichselement zur Verfügung, das mit 64 Sh D (beige) besonders temperaturbeständig ist. Für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich werden Kupplungen mit Atex- Zulassung und elektrisch leitfähige Elastomersterne mit 65 Sh D (schwarz), die eine elektrostatische Aufladung verhindern und Spannungen ableiten, angeboten.

Innerhalb von Millisekunden müssen im Fall einer Maschinenkollision die An- und Abtriebsseite voneinander getrennt werden. R+W ist es gelungen, kompakte Sicherheitskupplungen, die Miniaturanwendungen gerecht werden, zu entwickeln. Der Anwendernutzen besteht darin, dass durch die sehr niedrigen Massenträgheitsmomente und die äußerst kompakte Bauweise dieser Miniatursicherheitskupplungen das Leistungspotenzial der Antriebe höher ausgeschöpft werden kann. Durch die kompakten Bauformen und die hohen Leistungsdichten kann der Anwender nicht nur Einbauraum sondern auch Kosten sparen.

Technisch betrachtet muss in einem Kollisionsfall aufgrund der Gewichtsreduzierung und des geringeren Außendurchmessers weniger Masse abgetrennt werden. Dadurch ist die Reaktions- und Schaltzeit der Sicherheitskupplungen kürzer als bei vergleichbaren Modellen, was eine schnellere Maschinenabschaltung zur Folge hat. I

Halle 9, Stand 9138

R+W Antriebselemente

Dirk Hasenstab, Vertrieb/Marketing

Tel.: 09372 9864-0

Detaillierte Informationen zu den Miniaturbalgkupplungen