Sicherheitskupplungen von R+W Antriebselemente für die Robotik

Sicherheitskupplungen

Sicherheitskupplungen von R+W für die Robotik

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Robotik befasst sich überwiegend mit der Servotechnik und ist eine Automatisierungstechnik. Beide Bausteine tragen im Wesentlichen dazu bei, dass die Qualität und Effizienz der Fertigung ständig verbessert wird. Bei den Werkzeugmaschinenherstellern hat die Automatisierung schon längst Einzug gehalten. Die stetig fortschreitende Automatisierung im Maschinen- und Anlagenbau erfordert Antriebselemente, die den dortigen immer höher werdenden Ansprüchen gerecht werden. R+W Antriebselemente bietet passende Kupplungslösungen für die automatisierte Produktion.

Sina Cerny und Dirk Hasenstab, Marketing R+W Antriebselemente, Klingenberg

Ohne die Automatisierung vieler Produktions- und Montageprozesse wäre eine wirtschaftliche Fertigung und Handhabung vieler Produkte heutzutage nicht mehr möglich. Der technische Fortschritt sowie ein stetig steigender Automatisierungsgrad stellen die Maschinen- und Anlagenhersteller dabei permanent vor neue Herausforderungen. Neben immer schnelleren Taktungen und einer möglichst hohen Produktivität müssen die teils sehr komplexen Maschinen zudem eine immer größere Flexibilität aufweisen. Um eine gleichbleibende Performancequalität und eine immer wichtiger werdende Prozessstabilität sicherzustellen, ist eine hohe Betriebssicherheit und Wiederholgenauigkeit der dort eingesetzten Antriebskomponenten unerlässlich. Der Klingenberger Kupplungshersteller R+W bietet für die unterschiedlichen Anforderungen Präzisionskupplungen, die je nach Bedarf das Drehmoment torsionssteif, schwingungsdämpfend oder drehmomentbegrenzend übertragen und je nach Modell zudem in gewuchteter Ausführung für hohe Drehzahlen bezogen werden können.

Positioniergenauigkeit und
Torsionssteife treffen aufeinander

Ist eine hohe Positioniergenauigkeit beziehungsweise eine torsionssteife Drehmomentübertragung erforderlich, bietet der Kupplungsspezialist verschiedenste spielfreie Metallbalgkupplungen, die von 0,05 bis 100.000 Nm sowie in den unterschiedlichsten Serien und Ausführungen bezogen werden können. Zentrales Bauteil einer jeden Metallbalgkupplung ist hierbei der Metallbalg aus dünnwandigem Edelstahl, der als Übertragungs- und Versatzausgleichselement fungiert. Die Auslegung einer solchen Kupplung, wie zum Beispiel nach dem zu übertragenden Drehmoment oder hinsichtlich des Wellenversatzes, richtet sich nach den jeweiligen Anforderungen. Dabei berücksichtigt das Unternehmen zudem Parameter wie Beschleunigungsmoment, Resonanzfrequenz oder Verdrehwinkel ebenso bei der Kupplungsauslegung, wie grundsätzliche Anforderungen an Massenträgheit, Montagefreundlichkeit oder Preiseffizienz. R+W-Metallbalgkupplungen bieten neben einer Vielzahl unterschiedlicher Anbindemöglichkeiten zudem weitere Vorteile. Die verschiedenen Modelle und Serien sind unter anderem mit unterschiedlichen Klemmnabenausführungen, mit Flansch- oder Passfederverbindung sowie mit einem Konusspreizdorn für Hohlwellenanbindungen erhältlich. Für eine besonders flexible und schnelle Montage können weiterhin steckbare Ausführungen angeboten werden. Diese sind ebenso absolut spielfrei und, bedingt durch ein spezielles glasfaserverstärktes Kunststoff-Konusstecksegment, elektrisch als auch thermisch isolierend. Die Anwender können zwischen einer synchron- oder mehrfachsteckbaren Version auswählen. Um die technischen Eigenschaften der Kupplungen voll auszunutzen, ist eine präzise Fertigung der Kupplungen entscheidend. Der Hersteller produziert daher die verschiedenen Baureihen auf hochpräzisen Montagevorrichtungen. Aufgrund der damit erzielten hohen Fertigungsqualität wird die Konzentrizität der beiden Bohrungen zueinander gewährleistet und darüber hinaus geringe Rückstellkräfte sichergestellt.

Schwingungsdämpfung und Robustheit gefordert

Sind in der Applikation Schwingungen oder stoßartige Belastungen zu erwarten, können Elastomerkupplungen mit dämpfenden Eigenschaften eingesetzt werden. Die Klingenberger bieten mit der Baureihe EK verschiedenste Modelle von 0,5 bis 25.000 Nm, welche mit unterschiedlichen Anbindemöglichkeiten verfügbar sind. Das Ausgleichselement der Kupplungen ist der sogenannte Elastomerstern. Dieser besteht zumeist aus thermoplastischem Polyurethan und ist wegen seiner federelastischen Eigenschaften in der Lage, Achsversatz, Schwingungen und Stöße zu kompensieren. Die verschiedenen Elastomersterne haben sehr gute mechanische Eigenschaften und sind weitgehend resistent gegenüber vielen äußeren Einflüssen. Das gute Dämpfungsverhalten wirkt sich bei Betrieb in Anlagen mit häufiger Stoß-, Wechsel- oder Schwingungsbelastung positiv auf die Lebensdauer der verbundenen Komponenten aus. Für ein optimales Laufverhalten passt der Hersteller zudem seine Elastomersterne in die hochgenau gefertigten Naben bzw. Klauen ein. Bei der Auslegung von Elastomerkupplungen spielen Betriebsparameter wie Last- / Stoß-, Anlauf- und Temperaturfaktor eine wichtige Rolle. Diese Einflussfaktoren können die Lebensdauer einer Kupplung deutlich beeinflussen, sodass R+W diese bei der Auslegung, insbesondere der Kupplungskränze, mit berücksichtigt. Um für jeden Anwendungsfall die richtige Kupplung zu erhalten, können Konstrukteure zwischen Elastomersternen unterschiedlicher Shorehärten auswählen. Je nach Ausführung sind diese für einen Temperaturbereich zwischen -30° bis +120° C geeignet. In den meisten Fällen kann so ein guter Kompromiss zwischen Versatzausgleich, möglicher Drehmomentübertragung sowie Dämpfungsverhalten und erforderlicher Torsionssteife gefunden werden. Mit einer speziellen elektrisch leitfähigen Version sind zudem Kupplungen für ATEX Applikationen erhältlich. Werden noch extreme Anforderungen in punkto Beständigkeit und Temperaturbereich gefordert, kann das Unternehmen zudem Elastomerkränze aus Hytrel-Material anbieten, welche in einem Bereich von -50° C bis +150° C eingesetzt werden können.

Sicherheitskupplungen begrenzen und schützen Anlagen und Maschinen

Metallbalg- und Elastomerkupplungen sind jedoch nur ein Teilbereich aus dem großen Produkt- und Leistungsportfolio des Anbieters. So bietet der Hersteller und Entwickler von Präzisions- und Industriekupplungen unter anderem auch verschiedene Baureihen mechanischer Sicherheitskupplungen, die sicher und zuverlässig Drehmomente von 0,1 bis 250.000 Nm begrenzen. Diese sind in verschiedenen Ausführungen für indirekte oder direkte Antriebe erhältlich und zeichnen sich grundsätzlich durch ihre hohe Präzision aus. Wie alle Sicherheitskupplungen des Herstellers arbeiten diese nach einem federvorgespannten Kugelrastprinzip und mit eigens dafür entwickelten Tellerfedern. Im Falle eines Maschinencrashs trennen diese die An- und Abtriebsseite innerhalb von Millisekunden und verhindern somit Applikationsschäden sowie teure Maschinenstillstandszeiten. Um für jeden Anwendungsfall die richtige Kupplung zu wählen, stehen zahlreiche torsionssteife oder schwingungsdämpfende Modellvarianten in diversen Anbindungsformen und Funktionsweisen zur Verfügung. Um dem Trend nach steigenden Bearbeitungsgeschwindigkeiten, niedrigeren Massenträgheitsmomenten und immer effizienter werdenden Prozessen nachzukommen, entwickelte das Unternehmen beispielsweise die Modellreihe SL. Die kompakten Leichtbau-Sicherheitskupplungen bestechen vor allem durch ihre hohe Leistungsdichte. R+W erreicht dies durch intelligenten Leichtbau in Kombination mit Hightech-Werkstoffen und unter Verwendung neuster Fertigungstechniken. Kupplungen leisten, als auf die Applikation abgestimmte Lösung, einen wichtigen Beitrag zu einer sicheren und zuverlässigen Antriebstechnik sowie zum optimalen Automatisierungsprozess. Die Bausteine der Automatisierungstechnik (Maschinen, Roboter, …) bilden als Bearbeitungszentren oder Automatisierungsinseln die Grundlage für den Automatisierungsprozess. jg

www.rw-kupplungen.de

Details zu R+W-Lösungen für die Robotik:

hier.pro/XIiA5


„R+W bietet mit der Baureihe EK verschiedene Modelle von 0,5 bis 25.000 Nm, welche mit unterschiedlichen Anbindemöglichkeiten verfügbar sind.“

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