Sicherheitskupplungen Die Maschinenleistung optimal ausnutzen

Autor / Redakteur: Sven Karpstein / Stefanie Michel

Der Maschinenbauer will, dass seine Maschine möglichst produktiv arbeitet. Mit einem genau definierten Überlastmoment kann eine Überlastkupplung den Antrieb schützen. Dafür stehen unterschiedliche Kupplungsausführungen bereit.

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Werkzeugmaschinen werden häufig im Dreischichtbetrieb gefahren, damit sich die hohen Investitionskosten rechnen. Überlastkupplungen reduzieren die Gefahr von Überlastschäden und damit verbundenen Maschinenausfällen deutlich.
Werkzeugmaschinen werden häufig im Dreischichtbetrieb gefahren, damit sich die hohen Investitionskosten rechnen. Überlastkupplungen reduzieren die Gefahr von Überlastschäden und damit verbundenen Maschinenausfällen deutlich.
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  • Um Sicherheitskupplungen möglichst genau an die Anwendung anzupassen und damit das Auslösemoment präzise einzustellen, stehen zahlreiche Ausführungen und Varianten zur Verfügung.
  • KBK nutzt Tellerfedern mit degressiver Kennlinie für seine Sicherheitskupplungen. Sie ermöglichen eine präzise Einstellung und erzeugen eine geringe Restreibung beim Ausrasten.
  • Je nach Anwendung kann aus synchronschaltenden, freischaltenden, gesperrten sowie Kupplungen mit Durchrastschaltung gewählt werden.

Sicherheitskupplungen verhindern Maschinenschäden, die durch Überlast entstehen können. Das funktioniert aber nur, wenn sie exakt an die Anwendung angepasst werden. Dafür muss es möglich sein, das Auslösemoment der Überlastkupplungen präzise einzustellen.

Aufgrund seines Baukastensystems kann der Kupplungshersteller KBK für nahezu jede Anwendung die passende Sicherheitskupplung liefern. Diese Flexibilität ist möglich, weil individuelle Lösungen auf Basis von Standardkomponenten gefertigt werden. So kann KBK mit relativ geringem Aufwand und zu günstigen Preisen maßgeschneiderte Kupplungen herstellen. Erhält der Kunde auf diese Weise nicht das optimale Antriebselement, entwickelt das Familienunternehmen aber auch komplett neue Kupplungen.

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Sicherheitskupplungen eignen sich ideal für Prüfstandanwendungen

Sicherheitskupplungen kommen in Anwendungen zum Einsatz, in denen eine hohe Produktivität gefragt ist oder Bauteile beziehungsweise Mitarbeiter besonders geschützt werden müssen – beispielsweise in Motorprüfständen, Automatisierungsanlagen, automatischen Schubladensystemen, Werkzeugmaschinen oder medizintechnischen Geräten. Dort haben die Überlastkupplungen die Aufgabe, Antriebs- und Abtriebsstrang mechanisch voneinander zu entkoppeln, sobald das an der Kupplung eingestellte Drehmoment überschritten wird. So werden Überlasten und die daraus entstehenden Schäden am Antrieb vermieden oder zumindest deutlich verringert.

Je präziser das sogenannte Überlastmoment für eine Anwendung definiert wird, desto besser schützt die Überlastkupplung den Antrieb. Darüber hinaus erlaubt die exakte Drehmomentbegrenzung dem Maschinenbauer die optimale Ausnutzung der Maschinenleistung, da sich die Kupplung so einstellen lässt, dass sie erst kurz vor dem Auftreten eines unzulässig hohen Drehmomentes auslöst.

Überlastmoment kann präzise eingestellt werden

Die Antriebstechnik-Spezialisten von KBK verwenden für ihre Sicherheitskupplungen Tellerfedern mit degressiver Kennlinie und Kugeln als Sperrelement. Diese Konstruktion ermöglicht eine präzise Einstellung des Überlastmoments und bewirkt eine Unterbrechung der Drehmomentübertragung innerhalb von Millisekunden nach dem Auftreten der Überlast. Tellerfedern mit degressiver Kennlinie erzeugen darüber hinaus beim Ausrasten der Kupplung eine sehr geringe Restreibung, sodass der Verschleiß der Bauteile gering ausfällt.

Die Sicherheitskupplungen von KBK bieten Maschinenbauern aber noch einen weiteren Vorteil: Weil sie aufgrund ihrer präzisen Justierung das Auftreten von Überlasten zuverlässig begrenzen, können die sonst üblichen konstruktiven Sicherheitsvorkehrungen reduziert werden. Das spart zusätzlich Material und Kosten.

Kugel-Rast-Prinzip sorgt für spielfreie Übertragung des Drehmoments

Die Sicherheitskupplungen sind nach dem Kugel-Rast-Prinzip konstruiert, das eine spielfreie und wiederholgenaue Übertragung des Drehmoments erlaubt. Die Kupplungen enthalten im Anbauflansch unter anderem halbkugelförmige Ausbuchtungen, sogenannte Kalotten. In diesen Kalotten befinden sich Kugeln, die im Falle einer Überlast aus den Ausbuchtungen herausgedrückt werden. An- und Abtriebsstrang werden so voneinander getrennt und die Übertragung des Drehmoments wird unterbrochen.

Das Überlastmoment wird für jede Anwendung individuell eingestellt. Dazu wird gemeinsam mit dem Kunden zunächst ein Überlastbereich definiert. Nach der Größe dieses Bereichs richtet sich die Anzahl der Tellerfedern, die in der Kupplung zum Einsatz kommen. Im Anschluss werden im Überlastbereich ein Minimum und ein Maximum markiert und eingestellt. Danach folgt die genaue Einstellung des vom Kunden gewünschten Überlastmoments. Dessen Feinjustierung wird über die Vorspannung der Tellerfedern vorgenommen, die sich an der Einstellmutter der Kupplung verändern lässt. KBK testet mehrfach, ob es das richtige Überlastmoment ist, und lasert dann den Wert auf die Kupplung, damit der Kunde später bei Bedarf nachjustieren kann.

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