Komponentenschäden vorbeugen

Klaus Reus, Leiter Export und Marketing, Jakob Antriebstechnik

Die Auswertung einer Metallbalgkupplung mittels FEA (Finite-Elemente-Analyse) zeigt die spezifischen Belastungen des Balges auf. Rot eingefärbte Bereiche stehen dabei unter höherer Belastung. Das bedeutet, dass die Wellentäler des Balges die schwächste Stelle der Kupplung darstellen und daher bei Überlastung am ehesten reißen. Das US-amerikanische Unternehmen GAM vertreibt Getriebe, Kupplungen, Linearantriebe und weitere Produkte für die Automatisierung, u. a. auch die Produkte der Jakob Antriebstechnik GmbH in den USA. Mike Parzych, Produktmanager bei GAM, gibt einen Einblick in die drei am häufigsten vorkommenden Installationsfehler:

„Der häufigste Fehler bei der Installation ist, dass Anwender die Klemmschrauben nicht mit den empfohlenen Anzugswerten spannen. Statt einen Drehmomentschlüssel zu benutzen, werden die Anzugsmomente geschätzt. In manchen Fällen werden die Schrauben nicht fest genug angezogen und die Kupplung rutscht durch. Am anderen Ende des Spektrums werden sie zu fest angezogen, was die Schraube oder sogar die Nabe schädigen kann.“

„Ein anderer häufiger Fehler, den wir sehen, ist, dass Anwender die Achse oder Bohrung nicht ausreichend reinigen und von Öl befreien, um vorzeitiges Rutschen der Welle-Nabe-Verbindung zu verhindern.“

„Der dritthäufigste Fehler, den wir sehen, ist, dass Anwender aufgrund schwieriger Installationsbedingungen oder minimaler Achse-Nabe-Toleranzen, Kupplungen mit Gewalt auf die Achse zwingen. Das staucht den Metallbalg und kann ihm schaden. Um dieses Szenario zu berücksichtigen sind fast sämtliche Jakob-Kupplungstypen mit dem Easy-clamp-system ausgestattet, das eine Weitung der Nabe zulässt und so eine einfache Installation ohne Schäden an Kupplung oder Achse gewährleistet.

„Einer der schwerwiegendsten Installationsfehler, die ich je gesehen habe, trat in einer Anwendung auf, in der man die parallele Achsverschiebung mit bloßem Auge sehen konnte. Normalerweise benötigt man eine Präzisionslehre um übliche Versätze von etwa 0,3 mm zu messen. Sieht man den Versatz sofort, ist die Diagnose klar.“

Auf die Frage, was bei sehr hohen Belastungen der Kupplungen zu beachten ist, erklärt Parzych: „Wenn hohe Belastungen in einem Antriebssystem erwartet werden, müssen zusätzlich einige Dinge beachtet werden. Zunächst ist der finanzielle Aufwand eventuell etwas höher, das Risiko eines umfangreichen physikalischen Folgeschadens steigt, ebenso die Kosten des besagten Komponentenschadens. Da Sicherheit bei allen Ingenieuren von besonderer Bedeutung ist, sind höhere Belastungen frühzeitig zu berücksichtigen.

Im ersten Schritt wird sichergestellt, dass das Nenndrehmoment der Kupplung höher ist als der Spitzenwert der Anwendung. Obwohl viele Kupplungen Sicherheitsmechanismen aufweisen, bietet diese Methodik dem Konstrukteur des Antriebssystems die Sicherheit, dass die Kupplung gute Arbeit leisten wird. Es ist immer sinnvoll, möglichst umfangreiche Informationen und alle möglicherweise notwendigen Details und technischen Parameter zur Auswahl der geeigneten Servokupplung bereitzustellen.“

Oftmals werden die Kupplungshersteller nur mit begrenzten Informationen zur Anwendung versorgt; sie gehen bei der Auslegung eher konservativ vor – besonders bei Anwendungen mit hohen Belastungen. Klarere Spezifikationen helfen dabei, den am besten geeigneten, optimalen Kupplungstyp zu finden, anstelle einer Lösung, die „gerade so“ ausreicht. I

Jakob Antriebstechnik GmbH

Kleinwallstadt

Klaus Reus

Leiter Export und Marketing

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Detaillierte Informationen zu den Produkten des Herstellers: t1t1p.de/bs1g