Schutz durch Ausrasten

Antriebstechnik

Sicherheitskupplungen – Die zunehmende Leistungsdichte moderner Maschinen erhöht die Ansprüche an die Sicherheit. Entscheidend dafür sind auch wirksame Sicherheitskupplungen.

15. Oktober 2009

Ein anhaltender Trend im Maschinenbau ist eine kontinuierliche Zunahme der Leistung bei zugleich immer geringer werdenden Außenmaßen der Baukomponenten. Entsprechend dieser zunehmenden Leistungsdichte der Antriebselemente wachsen jedoch auch die Ansprüche an die Sicherheit von Mensch, Maschine und Produkt, beispielsweise an den Kollisionsschutz bei einem Maschinencrash. Die Hersteller von Antriebskomponenten müssen deshalb ihr Angebot permanent an die gewachsenen Anforderungen anpassen. Der Kupplungstechnikspezialist Jakob aus Kleinwallstadt zum Beispiel hat deshalb sein Programm an Sicherheitskupplungen für die Überlastbegrenzung und zum Kollisionsschutz komplett überarbeitet und neu strukturiert. So besitzen die bekannten Sicherheitskupplungen der Baureihen SKB, SKX, SKY und SKW mit Klemmringnabe, Konusklemmbuchse oder Passfederverbindung jetzt eine verbesserte Ausrückmechanik bei zugleich verringerten Massenträgheitsmomenten und Gewichten. Die jeweiligen Kupplungsflanschringe ermöglichen den Anbau von Zahnriemenscheiben, Zahnrädern, Kettenrädern oder anderer Anbauten mit einer Rundlauf- und Planlaufgenauigkeit von wenigen Hundertstel Millimetern. Für direkte Antriebe (Welle-Welle) stehen zum Wellenversatzausgleich außerdem eine Vielzahl von Metallbalg- oder Elastomerkupplungsanbauten zur Verfügung.

Stark und Kompakt

Die überarbeiteten Modelle verbinden erhöhte Ausrückmomente mit einer kompakteren Konstruktion und einer verbesserten Rundlaufgenauigkeit. So konnte der Hersteller die Ausrückmomente der Kupplungen durch Verwendung von hochfestem Vergütungsstahl mit Randschichthärtung oder einer Plasmabeschichtung der relevanten Funktionsflächen bei nahezu unveränderten Abmessungen teilweise verdoppeln. Um die erhöhte spezifische Belastung der Bauteile besser aufzunehmen, wurde zudem der Kugelkäfig robuster gestaltet.

Hoher Wirkungsgrad

Die fettgeschmierte Ausrückmechanik ist jetzt durch eine Labyrinthdichtung vor Verschmutzung oder Auswaschung geschützt. Die Verringerung der Massenträgheitsmomente und des Gewichts liefert zudem einen Beitrag zum effizienteren Umgang mit Energie. Damit ist es möglich, das Leistungspotential moderner Antriebe wesentlich effektiver zu nutzen.

Einfache Montage

Neu ist zudem der Einsatz einer speziellen Klemmringnabe mit einer radial angebrachten Klemmschraube, die die Montage vereinfacht und eine absolut spielfreie, sichere und kraftschlüssige Übertragung der Drehmomente auch ohne zusätzliche Passfeder garantiert. Der Klemmbund der Nabe ist kreuzweise geschlitzt und ermöglicht ein Passungsspiel bis maximal 0,05 Millimeter. Daneben erlaubt die neue Klemmnabenversion deutlich größere Bohrungs- bzw. Wellendurchmesser im Vergleich zu einer Konusnabe. So konnte beispielsweise der Maximaldurchmesser der 100 Newtonmeter-Modelle von 25 auf 35 Millimeter erweitert werden. Der Klemmring mit Innengewinde übernimmt dabei eine Doppelfunktion und dient gleichzeitig zur axialen Verstellung der Tellerfedern und damit zur Justierung des Ausrückmomentes. Eine bedienerfreundliche Skalierung vereinfacht die Nachjustierung innerhalb eines großen Einstellbereichs.

Besserer Rundlauf

Vorteile bietet die präzise Fertigung der neuartigen Klemmringnabenausführung daneben durch ihre deutlich verbesserten Rundlaufeigenschaften, zum Beispiel für den Anbau von Zahnriemenscheiben oder Zahnrädern. So bieten die Zentriersitze am Anbauflanschring in der Standardversion maximale Rundlauf- und Planlauftoleranzen von nur 0,03 Millimeter bei der Reihe SKB bzw. von 0,05 Millimeter bei den Reihen SKX, SKY und SKG. Besonders die Type SKB mit einem robusten Rillenkugellager erlaubt zudem sehr hohe axiale und radiale Lagerbelastungen.

Kompakt konstruierte Lösungen auch bei engsten Platzverhältnissen ermöglicht die Type SKG durch die integrierte Kugellagerung sowie eine innen liegende Konus-Spannringnabe. Bei der Type SKX erlaubt der reduzierte Teilkreisdurchmesser der Anschraubgewinde die Befestigung von kleinen Anbauelementen.

Fakten

- Die Jakob Antriebstechnik GmbH im unterfränkischen Kleinwallstadt ist einer der Pioniere bei der Entwicklung von Servokupplungen.

- Neben Ausgleichs- und Sicherheitskupplungen produziert das Unternehmen unter anderem mechanische Spannelemente mit Kraftverstärkung sowie Planetengetriebe mit integrierter Metallbalgkupplung.

Roland Arnold, Jakob Antriebstechnik/bt

Erschienen in Ausgabe: 07/2009