Bei Entfernungen näher dran

Distanzkupplungen - Der Maschinenbau fordert stets geringere Abmessungen, bei gleichzeitig mehr Leistung. Sind allerdings größere Wellenabstände zu überbrücken, hatten bisher die meisten Ausgleichskupplungen zusätzliche, oft teurere Zwischenlagerungen nötig.

31. Mai 2006

Klassisches Einsatzgebiet von Distanzkupplungen sind nach wie vor Anlagen, bei denen verschiedene Achsen parallel verlaufen und sich in absolut gleichem Takt bewegen müssen, wie Beispielsweise bei Stapelsystemen in der Pressenautoma­tion. Kernstück dieser Anlagen ist meist ein Greiferschienentransfer. Transfersys­teme transportieren Teile zwischen den

einzelnen Werkzeugstufen, in der Presse kontrolliert von der ersten bis zur letzten Werkzeugstufe. Dabei sind aktuelle CNC-Transfers vollelektronisch geregelt, frei programmierbar und ermöglichen so hohe Taktzahlen und kurze Rüstzeiten. Die vollautomatische Zu- und Abfuhr der Platinen oder Teile wird mit Stapelsystemen realisiert. Solche Anlagen setzen sich meist aus verschiedensten Einheiten zusammen wie z.?B. Ent- und Abstapeleinheiten, Zuführung von Platinenstapel über Kettenförderer, Rollengänge, Schiebe- oder Drehtische. Aber auch Stapelhebeeinrichtungen, Zufüh­rung von Platinen zur Presse über Magnetbänder oder Rollengänge und verschiedene Abhol- und Übergabestationen werden gebaut. Hier bilden immer wieder Distanzkupplungen wesentliche Schlüsselkomponenten.

So auch bei Stapelsystemen des Karlsruher Spezialisten für Pressenautomation GPA-Jakob. Dort werden einerseits die Blechplatinen vom Stapel in die Presse gelegt oder es gilt die umgeformten Teile vom Transfer zu übernehmen und auf ein bereitgestelltes Transportmedium zu übergeben. Dabei entnimmt das Entstapelgerät Platinen aus

einem Magazin und transportiert sie über Magnetbänder zu einer Übergangsstufe. Bei Entstapelgeräten, die sehr große Platinen handeln können, liegen die Führungsbahnen der Magazine oft weit auseinander. Sie werden auf beiden Seiten z.?B. über Kugelgewindetriebe bewegt. Um den Synchronlauf beider Kugelgewindetriebe zu gewährleisten, wird ein Zentralmotor eingesetzt, der beide Seiten über Winkelgetriebe und lange Distanzkupplungen antreibt.

Das Stapelgerät entnimmt Platinen aus einer Presse und transportiert sie über Magnetbänder zu einer Stapelposition. Dabei muss die Kraft des Motors exakt und winkelgetreu übertragen und gleichzeitig sollen Fluchtungsfehler ausgeglichen werden.

Zusätzliche Module und leichtes Montieren

Der Ausgleich des Winkel- und des Achs­versatzes wird durch den Einsatz von torsionssteifen Distanzkupplungen mit Zwischenrohr erreicht. Die hier eingesetzten Kupplungen vom Typ WB der Firma Jakob Antriebstechnik können Achsabstände bis zu fünf Meter überbrücken und dabei Drehmomente bis 500 Nm spielfrei übertragen. Der Achsversatz kann dabei bis zu 6 mm betragen. Wesentliches Konstruktionsmerkmal der WB-Distanzkupplungen aus Unterfranken ist je ein flexibles Ausgleichselement an den Rohrenden eines längenvariablen Zwischenrohrs. Die Ausgleichsnaben in Halbschalenform ermöglichen durch einfache, radiale Bedienung eine spielfreie, kraft­schlüssige Klemmverbindung am Rohrende und Wellenzapfen. Zur Erleichterung der Montage ist jeweils eine Nabenhälfte zusätzlich mit dem Rohr verschraubt und ermöglicht die Auflage der Kupplung auf An- und Abtriebszapfen. Die »losen« Nabenhälften können problemlos von unten mit der Kupplung verschraubt werden. Durch diese Lösung ist eine Einmannmontage, auch bei extrem langen Kupplungen möglich. Im Servicefall kann die WB-Kupplung ohne Demontage der An- bzw. Abtriebs­einheiten ausgewechselt werden. Eine hohe Torsionssteife garantiert geringe Verdrehwinkelfehler und das niedrige Trägheitsmoment ein gutes dynamisches Verhalten.

EDV-gestützte Auswertung

Die maximal zulässigen radialen Verlagerungen sind direkt linear zur Zwischenrohrlänge. Diese wird in Verbindung mit weiteren Daten wie Axial- und Winkel­versatz, Wellendurchmesser und Abstand in einer speziell für Jakob entwickelten Auslegungs-Software berücksichtigt und dem Anwender als exakt berechnetes Da­tenblatt für den spezifischen Anwendungsfall zur Verfügung gestellt. Die ermittelten Werte geben detaillierte Informationen über elastische Verformung, biegekritische Drehzahl, Torsionsteife der kompletten Welle, Verdrehwinkel, Gewicht, Masseträg­heitsmomente und zulässigen Ausgleichsversatz. Dieses Berechnungsprogramm ermöglicht wichtige Entscheidungshilfen bei der optimalen Auslegung, besonders für die biegekritische Drehzahl. Hier kann zum Beispiel durch variierbare Torsionssteife der unterschiedlichen Ausgleichselemente und den veränderbaren Innen- oder Außendurchmesser des Zwischenrohres die Auslegung der Synchronwelle optimiert werden. Auch durch einen zusätzlichen Richt- und Wuchtvorgang des Rohres wird die biegekritische Drehzahl erhöht oder reduziert.

Die Kupplungsteile werden standardmäßig aus hochfestem Stahl geliefert. Alternative Sonderausführungen in Aluminium oder Rohrlängen über fünf Meter sind möglich.

Günther Brand, Jakob Antriebstechnik

Erschienen in Ausgabe: 04/2006