Sicherheitskupplungen

Die Maschinenleistung optimal ausnutzen

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Mit Durchrastschaltung Stillstandzeit auf Minimum begrenzen

KBK hat vier verschiedene Ausführungen von Sicherheitskupplungen im Programm – jeweils zwei Kupplungstypen für direkte und zwei für indirekte Antriebe. Auch Miniatur-Überlastkupplungen können gefertigt werden – das kleinstmögliche Überlastmoment beträgt gerade einmal 0,1 Nm. Weltweit einzigartig sind die Überlastkupplungen in Halbschalen-Bauweise, die es dem Anwender ermöglicht, die Maschinenwellen vor der Installation der Kupplung optimal auszurichten und Fluchtungsfehler auszuschließen. Jede der vier Ausführungen von Sicherheitskupplungen ist wiederum in vier Schaltarten erhältlich, die jeweils ganz spezifische Eigenschaften besitzen.

Die Synchronschaltung und die Durchrastschaltung rasten nach Beseitigung der Störung automatisch wieder ein, sodass die Stillstandszeit der Maschinen auf ein Minimum begrenzt ist. Allerdings verschleißen diese Kupplungen schneller als die sogenannten freischaltenden Sicherheitskupplungen. Das hängt damit zusammen, dass die Kugeln der synchronschaltenden ein Mal pro Umdrehung und die der durchrastenden Kupplungen mehrmals pro Umdrehung versuchen, wieder am Rastpunkt einzurasten. Ist die Störung noch nicht beseitigt, springen die Kugeln bei diesem Versuch immer wieder über den Rastpunkt und es kommt zu einer Reibung. Die ist zwar gering, aber wenn diese Kupplungen in Anwendungen mit bis zu 5000 min-1 im Einsatz sind, kann es im Extremfall relativ schnell zu einem Ausfall kommen. KBK empfiehlt deshalb, diese Kupplungen mit einem Endschalter oder Sensor zu kombinieren, der den Antrieb automatisch abschaltet, sobald die Kupplung auslöst.

Antriebsstrang wird nur wenig belastet

Wesentlich langsamer verschleißen dagegen die freischaltenden Sicherheitskupplungen, denn hier werden An- und Abtriebsseite bei Überlast dauerhaft momentenfrei voneinander getrennt. Da das Einrücken der Kupplung erst bei einem Stillstand der Maschine möglich ist und zudem manuell erfolgt, wird sie nur minimal belastet. Diese Kupplung eignet sich für Anwendungen wie Prüfstände, bei denen Dauertests laufen und nicht durchgängig Personal in der Nähe ist. Wenn es hier zu einem Crash kommt, kann die Kupplung auch längere Zeit freilaufen, ohne dass sie komplett zerstört wird.

Bei den gesperrten Kupplungen kommt es gar nicht erst zu einem Ausrasten – hier verdreht sich die Kupplung im Falle einer Überlast lediglich um wenige Winkelgrade und löst damit einen Endschalter aus, der den Antrieb abschaltet.

Magnetkupplungen arbeiten komplett verschleißfrei

Die neuen Permanent- und Hysteresemagnetkupplungen eignen sich sehr gut für die Drehmomentbegrenzung in Flaschenverschließanlagen, Pumpenantrieben sowie in Anwendungen der Prüf- und Medizintechnik. Durch ihre besondere Konstruktion arbeiten diese Kupplungen verschleiß- und wartungsfrei und decken Drehmomentbereiche von 0,1 bis 60 Nm ab. Die Permanentmagnetkupplung trennt bei Überlast die Kraftübertragung vom Innen- zum Außenteil der Kupplung ruckelnd, bei der Hysteresekupplung findet dagegen eine gleitende Trennung der Kraftübertragung statt.

Tellerfedern und Kugeln sind Reibbelägen und Elektronik überlegen

Sicherheitskupplungen von KBK haben zahlreiche Vorteile gegenüber vergleichbaren Lösungen wie Rutschnaben oder Kupplungen mit elektronischer Abschalteinrichtung. Bei Rutschkupplungen lässt sich das Überlastmoment nicht annähernd so präzise einstellen wie bei Sicherheitskupplungen mit Kugel-Rast-Prinzip. Der Grund liegt im konstruktiven Aufbau von Rutschkupplungen: Ihre Funktionsweise basiert auf Reibbelägen, bei denen der Reibfaktor aber nicht klar definierbar ist. Aus diesem Grund kann auch das Auslösemoment dieser Kupplungen nicht exakt auf einen bestimmten Wert eingestellt werden. Bei den Sicherheitskupplungen von KBK gibt es dieses Problem nicht, da sie kein Reibelement enthalten, sondern ausschließlich Tellerfedern sowie Kugeln als Sperrelemente.

Auch Sicherheitssysteme mit elektronischer Abschalteinrichtung haben einen Nachteil gegenüber den KBK-Kupplungen, die ausschließlich mechanisch arbeiten. Bei ihnen dauert es dreimal so lange, bis An- und Abtrieb momentenfrei sind. Die Bauteile werden hier daher über eine längere Zeit belastet als beim Einsatz von KBK-Überlastkupplungen.

* Sven Karpstein ist Geschäftsführer der KBK Antriebstechnik GmbH in 63911 Klingenberg, Tel. (0 93 72) 9 40 61-0, info@kbk-antriebstechnik.de

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