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Kupplungen Servo-Distanzkupplungen vereinfachen das Teilehandling in Umformpressen

| Autor / Redakteur: Reinhold Schäfer / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Der Ausgleich des Winkel- und des Achsversatzes eines Stapelgerätes zum Teilehandling an einer Umformpresse wird mit Hilfe torsionssteifer Distanzkupplungen mit Zwischenrohr erreicht. Die dafür eingesetzten Kupplungen vom Typ WB des Unternehmens Jakob können Achsabstände bis 5 m überbrücken und dabei Drehmomente von 500 Nm spielfrei übertragen. Der Achsversatz darf dabei maximal 6 mm betragen.

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Bild 2: Distanzkupplung im Einsatz in einem Stapelsystem.
Bild 2: Distanzkupplung im Einsatz in einem Stapelsystem.
( Archiv: Vogel Business Media )

Ein klassisches Einsatzgebiet von Distanzkupplungen sind Anlagen, bei denen verschiedene Achsen parallel verlaufen und sich in absolut gleichem Takt bewegen müssen, wie beispielweise bei Stapelsystemen in der Pressenautomation. Auch der Pressenautomationsspezialist GPA-Jakob nutzt das Angebot dieser Distanz-Servokupplungen. Das in Karlsruhe ansässige Unternehmen ist Entwickler und Hersteller von Pressenautomation jeder Größenordnung. Mit den Produktionsanlagen löst es eine Vielzahl von Aufgabenstellungen rund um die Zuführung und den Transport von Platinen und Umformteilen.

Kernstück der Automationsanlagen ist meist ein Greiferschienentransfer. Transfersysteme transportieren kontrolliert Teile zwischen den einzelnen Werkzeugstufen in der Presse von der ersten bis zur letzten Werkzeugstufe. Dabei sind aktuelle CNC-Transfers vollelektronisch geregelt, frei programmierbar und ermöglichen so hohe Taktzahlen und kurze Rüstzeiten. Die automatische Zu- und Abfuhr der Platinen oder Teile wird mit Stapelsystemen, wie in Bild 1 zu sehen, realisiert. So entstehen komplette Automationsanlagen, welche Wirtschaftlichkeit und Produktivität der Fertigung enorm steigern.

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Solche Anlagen setzen sich meist aus verschiedensten Einheiten zusammen wie Ent- und Abstapeleinheiten, Zuführung von Platinenstapeln über Kettenförderer, Rollengänge, Schiebetische oder Drehtische. Aber auch Stapelhebeeinrichtungen, unterschiedliche Formen der Platinenvereinzelung, Reststapelverarbeitung, auf Platinen zugeschnittene Saugersysteme, Doppelblecherkennung und -ausschleusung, Zuführung von Platinen zur Presse über Magnetbänder oder Rollengänge und verschiedene Abhol- und Übergabestationen werden gebaut.

Distanzkupplungen wesentliche Komponenten

Bei all diesen Einheiten bilden immer wieder Distanzkupplungen verschiedenster Längen und Durchmesser wesentliche Schlüsselkomponenten. So beispielsweise bei Stapelsystemen (Bild 2). Dort werden einerseits die Blechplatinen vom Stapel in die Presse gelegt oder es gilt, die umgeformten Teile vom Transfer zu übernehmen und auf ein bereitgestelltes Transportmedium zu übergeben. Dabei entnimmt das Entstapelgerät Platinen aus einem Magazin und transportiert sie über Magnetbänder zu einer Übergangsstufe, wo ein Transfergerät die Platinen übernimmt. Dies erfolgt bei einer hohen Taktfrequenz.

Bei Entstapelgeräten, die sehr große Platinen bewegen können, liegen die Führungsbahnen der Magazine oft weit auseinander. Sie werden auf beiden Seiten zum Beispiel über Kugelgewindetriebe bewegt. Um den Synchronlauf beider Kugelgewindetriebe zu gewährleisten, wird ein Zentralmotor eingesetzt, der beide Seiten über Winkelgetriebe und lange Distanzkupplungen antreibt.

Im abgebildeten Beispiel entnimmt ein Stapelgerät Platinen aus einer Presse und transportiert sie über Magnetbänder zu einer Stapelposition. Dabei muss die Kraft des Motors exakt und winkelgetreu übertragen werden, gleichzeitig sollen Fluchtungsfehler ausgeglichen werden. Der Ausgleich des Winkel- und des Achsversatzes wird durch den Einsatz von torsionssteifen Distanzkupplungen mit Zwischenrohr erreicht. Die eingesetzten Kupplungen vom Typ WB von Jakob können Achsabstände bis zu 5 m überbrücken und dabei Drehmomente bis 500 Nm spielfrei übertragen. Der Achsversatz kann dabei bis zu 6 mm betragen.

Flexibles Ausgleichselement an den Rohrenden

Wesentliches Konstruktionsmerkmal der WB-Distanzkupplung ist je ein flexibles Ausgleichselement an den Rohrenden (Bild 3) eines längenvariablen Zwischenrohrs. Die Ausgleichsnaben in Halbschalenform ermöglichen durch einfache, radiale Bedienung eine spielfreie, kraftschlüssige Klemmverbindung am Rohrende und Wellenzapfen.

Zur Erleichterung der Montage ist jeweils eine Nabenhälfte zusätzlich mit dem Rohr verschraubt und ermöglicht die Auflage der Kupplung auf An- und Abtriebszapfen. Die „losen“ Nabenhälften können von unten mit der Kupplung verschraubt werden. Durch diese Lösung ist eine Einmannmontage, auch bei extrem langen Kupplungen möglich. Im Servicefall kann die WB-Kupplung ohne Demontage der Antriebs- oder Abtriebseinheiten ausgewechselt werden.

Die zulässigen radialen Verlagerungen sind linear zur Zwischenrohrlänge. Diese wird in Verbindung mit Daten wie Axial- und Winkelversatz, Wellendurchmesser und Abstand in einer Auslegungs-Software berücksichtigt und dem Anwender als Datenblatt für den spezifischen Anwendungsfall zur Verfügung gestellt. Die Werte geben Informationen über elastische Verformung, biegekritische Drehzahl, Torsionssteife der Welle, Verdrehwinkel, Gewicht, Masseträgheitsmomente und zulässigen Ausgleichsversatz. MM

Weitere Informationen: Jakob Antriebstechnik GmbH, 63839 Kleinwallstadt, Tel. (0 60 22) 22 08-0, Fax (0 60 22) 22 08-22, marketing@jakobantriebstechnik.de

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