Große Technik ganz klein

Spezial Miniatur

Kupplungen – Auch wenn Bauteile winzig werden, müssen sie alle Eigenschaften der großen Ursprungskomponenten mitbringen. Wie das zwei kleine Kupplungen von VMA vormachen.

05. Dezember 2012

Zwei Wünsche treiben Ingenieure aus verschiedenen Bereichen immer wieder an, Neues zu entwickeln und bereits Vorhandenes weiter zu verbessern. Zum einen ist das der Wunsch nach mehr Leistung, zum anderen ist es der Wunsch, diese Leistung auf noch kleinerem Raum zu ermöglichen. Dieses Unterfangen stellt sehr hohe Ansprüche an Werkstoffe, Werkzeuge und Entwickler. Ansprüche, die auch der Antriebstechnikspezialist VMA erfüllen will und kann. Deshalb hat er jetzt seine Federstegkupplungen und Sicherheitskupplungen für kleinste Einbauräume neu ausgelegt.

Die Federstegkupplung ASK mini zum Beispiel ist kleiner als ein Gummibärchen und dennoch besitzt sie den vollen Funktionsumfang einer solchen Komponente. Das kleinste Modell der ASK-Baureihe von VMA hat einen Außendurchmesser von 9,5 Millimetern und ist für einen Wellendurchmesser ab zwei bis vier Millimetern einzusetzen. Durch die speziell entwickelte Schlitzstruktur auf 14 Ebenen ergibt sich ein angularer Versatz bis drei Grad.

Das günstige Rotationsverhalten dieser Kupplung erlaubt laut VMA hohe Drehzahlen bis zu 20.000 Umdrehungen pro Minute und wirkt darüber hinaus stark dämpfend. Sehr effektiv arbeitet die geschlitzte Miniaturkupplung bei häufigen Lastwechseln und im Reversierbetrieb. Bei solchen Einsätzen erreicht die ASK mini wie ihre größeren Schwestern eine vergleichsweise hohe Torsionssteifigkeit.

All diese Eigenschaften erzielt VMA aus einem Stück ohne Kleb- oder Schweißverbindungen.

In verschiedenen Projekten im All findet die ASK schon seit Jahren Verwendung, denn auf Federstegkupplungen von VMA vertrauen die Raumfahrtingenieure auch 50 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Aber auch in der Medizintechnik und in der Nanotechnologie der optischen Industrie ermöglicht die hochpräzise Federstegkupplung neue Anwendungen.

Ausfallzeiten minimieren

Mit der Sicherheitskupplung SIK hat VMA einen Weg gefunden, kostspielige Maschinenschäden und lange Ausfallzeiten zu umgehen, wenn es zu oft nicht vermeidbaren Materialermüdungen, Werkzeugbruch oder Programmierfehlern kommt. VMA entwickelt diese Kupplung seit über 20 Jahren stetig weiter und hat das komplette Konzept jetzt in einem kleineren Maßstab neu erdacht. Als Ergebnis der Entwicklung stehen drei neue Baugrößen für kleinere Einbauräume und Ausrückmomente.

Die SIK mini nehmen Wellen mit einem Durchmesser von drei bis 13 Millimetern auf und lassen sich in Naben von 25 bis 40 Millimeter montieren, bei Ausrückmomenten von 0,4 bis sechs Newtonmeter.

VMA setzt bei ihren Sicherheitskupplungen auf so genannte Festpunktschaltungen. Bei dieser Bauart verteilen sich die Käfigbohrungen asymmetrisch am Umfang, sodass nur eine winkelsynchrone Raststellung möglich ist. Die eingesetzten Kugeln sind sehr hart ausgelegt und auch alle weiteren Bauteile sind gehärtet. So reagiert die Kupplung auch nach vielen Einsätzen sehr präzise.

Als weiteres Merkmal einer gut durchdachten Sicherheitskupplung fällt das Moment sofort ab, wenn es ein vorher festgelegtes Ausrückmoment erreicht, und steigt für das Trennen der Kupplungshälften kurzzeitig nicht an. VMA gewährleistet dies durch den Einsatz von speziellen Tellerfedern, die den gewünschten degressiven Federkennlinienverlauf ermöglichen und innerhalb von Millisekunden An- und Abtriebsseite trennen.

Zum Wiedereinrücken muss die Kupplung nicht demontiert werden oder gar neu eingestellt. Es reicht eine Drehrichtungsumkehr oder ein Betrieb mit sehr geringer Drehzahl. Anschließend ist die SIK wieder voll funktionsfähig und schützt Maschinen und Anlagen zuverlässig.

Erschienen in Ausgabe: 09/2012