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Sicherheitskupplung

Kupplung sichert Qualität in der Montage

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Lösung: Sicherheitskupplung reguliert Einpresskräfte

Die schnellste, praktikabelste und wirtschaftlichste Problemlösung war in diesem Fall die Integration von Sicherheitskupplungen. Diese sorgen für die präzise Regulierung der Einpresskräfte. „Zusammen mit dem Hersteller der Handhebelpressen haben wir von R+W eine individuelle Systemlösung entwickelt. Ein Teil davon war eine Rutschkupplung nach dem federvorgespannten Kugelrastprinzip. Diese ermöglichte ein weiteres querkraftfreies Schalten mit einem zusätzlichen Stützlager an der Handhebelpresse“, erklärt Dirk Steimann. Der Pressenhersteller modifizierte wiederum den Antrieb zwischen Zahnrad und Zahnstangentrieb an der Kurbel und schuf damit Platz für eine Sicherheitskupplung. Hier kam das R+W-Modell SLR zum Einsatz: eine Präzisionssicherheitskupplung mit Passfederverbindung, die kompakt baut und dennoch robust ist. Sie ist drehsteif und absolut spielfrei. Durch eine Passfeder ist sie axial und modular auswechselbar.

Der Austausch des Elements mit der Sicherheitskupplung ist besonders deshalb wichtig, da mehrere Lüftermodelle mit unterschiedlichen Kugellagern auf einer Linie verbaut werden und daher auch die maximale Verpresskraft variieren kann. Mittels Farbcodes stimmen die Monteure nun die jeweilige Sicherheitskupplung mit der geforderten Lüfterlinie ab. Weitere Einstellungen an der einfach axial montierbaren Sicherheitskupplung sind nicht mehr notwendig, denn das maximale Drehmoment ist für jeden Lüftertyp bereits exakt voreingestellt. Wird das Drehmoment durch eine zu große Krafteinwirkung überschritten, so begrenzt die Sicherheitskupplung dieses präzise. Eine Schädigung des Rillenkugellagers wie zuvor ist damit ausgeschlossen.

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Einfaches Umrüsten, hohe Anlagenverfügbarkeit

Auf diese Weise konnte auch die Zeit, die nun für das Umrüsten benötigt wird, möglichst kurz gehalten werden – bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit für die Mitarbeiter. „Das schnelle und einfache, verwechslungsfreie Umrüsten zwischen unterschiedlichen Lüfterserien war besonders hinsichtlich der Produktivität für den Kunden absolut entscheidend. Denn die Aufträge eines just in time produzierenden Unternehmens müssen sehr kurzfristig bedient werden. Anderenfalls landet die Bestellung beim Wettbewerb“, weiß Dirk Steimann. Die verwendete Sicherheitskupplungsvariante der R+W-Baureihe SLR arbeitet nach dem ESL-Prinzip mit einem zusätzlichen Stützlager, das die Querkräfte aufnimmt. Auf diese Weise wird eine sehr hohe Schaltpräzision innerhalb von Millisekunden erreicht, die Fehler beim Einpressen eliminiert. Die Streuung der Auslösewerte liegt bei ungefähr 5 % des Solldrehmomentes, das als Ausrückmoment vorgegeben wurde.

Eine Unfallgefahr für den Bediener besteht beim Auslösen der Sicherheitskupplung nicht. Im Augenblick der Drehmomentbegrenzung rutscht die Kupplung über eine Kugelraste, initiiert durch die extreme axiale Tellerfeder-Vorspannung. Zwei Kugellochkreise werden in axialer Kraftrichtung wiederum permanent aufeinandergedrückt und sichern die Hebelstange dadurch gegen ein plötzliches Herabstürzen. „Zusätzlich ist das Auslösen der Kupplung durch ein Klacken für den Bediener hörbar, sodass er weiß, dass das Drehmoment für das exakte Einpressen erreicht wurde – eine weitere Unterstützung bei der Qualitätssicherung“, führt Dirk Steimann aus.

Mit Sicherheitskupplung zur höheren Anlagenverfügbarkeit

Kostengünstig, einfach einsetzbar und prozesssicher: Die Integration einer Sicherheitskupplung brachte für den Lüfterhersteller die entscheidende Wende innerhalb seiner Produktion, um schnell gleichbleibende Qualität zu liefern und das Vertrauen auf dem Markt wiederzugewinnen. Dabei zahlte sich die präzise Prozessanalyse der erfahrenen R+W-Konstrukteure bei der Entwicklung einer individuellen Kupplungslösung aus: „Sicherheitskupplungen sind oftmals das Zünglein an der Waage, um die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen, die Qualität zu verbessern und auch die Maschinen vor teuren Schäden und Ausfällen zu schützen. Oftmals amortisiert sich der Einsatz einer Präzisionssicherheitskupplung bereits ab dem ersten Störfall, wenn der Antriebsstrang einfach in Millisekunden getrennt wird, statt die Anlage zu beschädigen. Daher sind sie nicht nur für manuelle Montageprozesse interessant, sondern auch für die Teil- oder Vollautomation“, fasst Dirk Steimann zusammen.

R+W Antriebselemente auf der SPS IPC Drives 2018: Halle 4, Stand 390

* Sina Odenwald ist Marketing-Referentin bei der R+W Antriebselemente GmbH in 63911 Klingenberg am Main

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