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Kupplungen – Prüfstände für die Antriebstechnik benötigen eine zuverlässige und präzise Kraftübertragung zu den Messsystemen. Metallbalgkupplungen gewährleisten dabei eine optimale Verbindung von Antriebsstrang und Messwelle.

27. März 2013

Ein wichtiger Baustein bei der Entwicklung neuer Antriebseinheiten in der Automobil- und Luftfahrtindustrie oder auch im allgemeinen Maschinenbau ist die regelmäßige Messung wichtiger Kenngrößen wie etwa Wirkungsgrad, maximales Drehmoment oder die Langzeit-Stabilität von Motoren und Getrieben mit Hilfe spezieller Prüfstände. Das zentrale Element solcher Prüfstände ist das Messsystem. Spezialisierte Unternehmen wie die NCTE Engineering GmbH aus Unterhaching bei München entwickeln dafür zum Beispiel berührungslos und absolut messende Sensorsysteme für die Drehmoment- und Kraftmessung, die speziell an Prüfständen für die Antriebstechnik zum Einsatz kommen. Die patentierte Technologie auf Grundlage des physikalischen Prinzips der inversen Magnetostriktion ermöglicht eine direkte, zuverlässige und genaue Messung auch unter extremsten Bedingungen. Da die Messwellen von NCTE berührungslos wirken, sind sie zudem verschleiß- und wartungsfrei.

Präzise Kraftübertragung

Essenzielle Bauteile dieser Prüfstände sind die Kupplungen, mit denen die Messwelle in den Antriebsstrang integriert wird. Entscheidend ist dabei eine hochgenaue Übertragung der Kräfte und Momente in die Messwelle. Die Messtechnikspezialisten aus Oberbayern verwenden hierzu die spielfreien Metallbalgkupplungen der Serien KB4 und KB4C des Kupplungsspezialisten KBK Antriebstechnik aus Klingenberg am Main. Die Kupplungen können den beim Einbau unausweichlichen Wellenversatz ausgleichen und kombinieren eine hohe Torsionssteife mit einem niedrigen Massenträgheitsmoment. Der Anschluss über eine Klemmnabe vereinfacht die Montage.

Die Kupplungen der Serie KB4 eignen sich für Wellendurchmesser von 10 bis 80 Millimeter und einen Drehmomentbereich von 18 bis 1.400 Newtonmeter und erlauben damit auch die Anbindung von Servomotoren im Maschinenbau und in der Automatisierungstechnik. Für Wellendurchmesser bis 70 Millimeter und Drehmomente zwischen 30 und 500 Newtonmeter gibt es zudem die kompakten Leichtbau-Varianten der Baureihe KB4C mit einer Nabe aus hochfestem Aluminium. Sie sind damit prädestiniert für die Anbindung von Servomotoren in Prüfmaschinen.

Leichtbau im Trend

Generell gebe es einen klaren Trend hin zu den leichten Kupplungen, sagt KBK-Marketingleiter Sven Karpstein und stellt fest: »Die Metallbalgkupplungen der KB4C-Reihe wurden von uns in Bezug auf Leistungsdichte und Gewicht maximal optimiert. Sie sind derzeit die kompaktesten Kupplungen ihrer Art und bei den Kunden ausgesprochen beliebt.«

Das bestätigt auch Joachim Heckler, Vertriebsleiter bei NCTE: »Die KBK-Metallbalgkupplungen sind genauso robust und verschleißfrei wie unsere Messwellen. Sie arbeiten spielfrei und absolut präzise und überzeugen durch eine gute Momentübertragung und nicht zuletzt durch ihren Preis.«

Nicht ohne Grund setzen die oberbayerischen Messtechnikspezialisten die KBK-Kupplungen deshalb auch in ihren eigenen Prüfständen ein, ergänzt Heckler: »Wir bieten sie mit gutem Gewissen und aus Überzeugung im Paket mit unseren Sensorsystemen an, wenn wir Prüfstände ausstatten.«

Robust gegen Lastspitzen

Eine besondere Eigenschaft der Messwellen von NCTE wie auch der KBK-Kupplungen ist ihre hohe Überlastfähigkeit. Dies verhindert eine Beschädigung des Messsystems durch Lastspitzen, wie sie bei einem Einsatz in Prüfständen sehr häufig auftreten. Ihre hohe Belastbarkeit erreichen die KBK-Kupplungen durch eine doppelte Verklebung von Balg und Nabe. Diese wirtschaftliche und Gewicht sparende Fügetechnik gewährleistet eine extrem lange Lebensdauer und ist bei den für die allermeisten Anwendungen gängigen Arbeitstemperaturen von –30 bis +120 Grad Celsius absolut prozesssicher. Dazu verkleben die Kupplungsspezialisten aus Unterfanken beide Lagen des aus dünnem Edelstahlblech bestehenden Balgs innen, außen und stirnseitig über die gesamte Bordlänge mit der Nabe, erläutert Karpstein und ergänzt: »Dadurch erreichen wir eine sehr gleichmäßige Spannungsverteilung über alle Lagen, und jede der beiden Balglagen muss nur das halbe Drehmoment tragen. Auch die Belastung durch den Achsversatz wird durch diese spezielle Klebetechnik auf beide Seiten der Klebung aufgeteilt.«

KBK liefert die Kupplungen als Plug-and-Play-Lösungen, die sich direkt einbauen lassen und unabhängig von den herrschenden radialen und Querkräften eingesetzt werden können. Für Sonderlösungen bieten die Unterfranken zudem Kupplungen mit Wellendurchmessern, die nicht der Norm entsprechen oder höhere Lastspitzen tragen können, berichtet Heckler und bestätigt: »KBK ist in dieser Hinsicht unglaublich flexibel und realisiert kundenspezifische Anpassungen teilweise sogar ohne Aufpreis.«

Erschienen in Ausgabe: 02/2013