Kupplungslösungen

Gegen den Spieltrieb

Werkzeugmaschinen müssen schnell, flexibel und dennoch präzise arbeiten. So treffen fehlerfreie Positionierungen mit Toleranzen nahe null auf Antriebsleistungen mit höchsten Dynamiken. Solche Systeme funktionieren nur exakt, wenn Aspekte wie Dämpfung, Drehsteife, Geschwindigkeit oder Massenträgheit beachtet und aufeinander abgestimmt werden. R+W verfügt über das notwendige Know-how, um passende Kupplungslösungen für jede Werkzeugmaschine anbieten zu können, so unterschiedlich die Anforderungen hierbei auch sind.

R+W verfügt über passende Kupplungslösungen für jede Werkzeugmaschine.(Bild: R+W)

Die Wahl der Kupplung hat entscheidenden Einfluss auf das Verhalten des Antriebsstrangs und letztlich auch auf das Gesamtsystem. R+W bietet verschiedene spielfreie Modellreihen für den Präzisionsbereich an. Ziele sind eine hohe Dynamik und Wiederholgenauigkeit sowie präzise Drehmomentübertragung in Einklang zu bringen. Für diese Aufgabe finden sich im Produktprogramm der spielfreien Kupplungen unter anderem schwingungsdämpfende Elastomerkupplungen, torsionssteife Metallbalg- und Lamellenkupplungen wie auch drehmomentbegrenzende Sicherheitskupplungen.

Spielfreie Elastomer-Präzisionskupplungen wirken schwingungsdämpfend und punkten gleichzeitig mit einer guten Torsionssteife, die für einen hohen Genauigkeitsgrad sorgt. Je nach Ausführung sind sie für einen Leistungsbereich von 0,5 bis 25.000 Nm ausgelegt und können aufgrund des Elastomer-kranzes axiale, laterale und angulare Wellenverlagerungen ausgleichen. Das sogenannte Ausgleichselement der Elastomerkupplung, der Elastomerkranz, optimiert richtig gewählt drehschwingungsmäßig den gesamten Antriebsstrang. Für die unterschiedlichen Herausforderungen bietet R+W Sterne in verschiedenen Shorehärten und Ausführungen an. So werden geforderte Eigenschaften wie Dämpfung, Torsionssteife, elektrische Leitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit abgedeckt. In den meisten Fällen kann dadurch ein guter Kompromiss zwischen Schwingungsdämpfung und Torsionssteife gefunden werden.

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Für die diversen Anwendungsgebiete verfügt der Kupplungsspezialist über passende Elastomermodelle. Diese können zum Beispiel mit montagefreundlichen Klemmnaben, in geteilter Ausführung oder mit Konusspreizdorn bezogen werden. Für Highspeed-Anwendungen wie Spindelantriebe, wurde die Elastomerkupplung SP6 entwickelt. Sie wirkt durch ihren Elastomerkranz schwingungsdämpfend, ist aber dennoch spielfrei. Die Spielfreiheit der Kupplung ist durch die Druckvorspannung des Elastomerkranzes gewährleistet. Zwei präzise gefertigte Naben mit Klemmkonus und konkaven Klauen sorgen für eine hohe Rundlaufgenauigkeit.

Für die spezifischen Herausforderungen hochdynamischer Servoachsen von Werkzeug- und Verzahnungsmaschinen sowie Automatisierungsanlagen eignen sich auch die spielfreien, torsionssteifen Metallbalgkupplungen. Diese Antriebselemente kommen überall dort zum Einsatz, wo hohe Positioniergenauigkeit höchste Priorität hat. Durch die Variantenvielfalt, Lebensdauerfestigkeit und Wartungsfreiheit lässt sich Wirtschaftlichkeit mit einer hohen Betriebssicherheit kombinieren. Die Modelle der Metallbalgkupplungen können Drehmomente von 0,05 bis 100.000 Nm übertragen. Außerdem gleichen sie axiale, angulare oder laterale Wellenverlagerungen aus. Genau wie die Elastomerkupplungen sind die Metallbalgkupplungen in verschiedenen Ausführungen verfügbar und können gleichermaßen mit unterschiedlichen Nabenanbindungen oder als doppelkardanische Gelenkwellenversion bestellt werden.

Die spielfreie und torsionssteife Metallbalgkupplung SP3. (Bild: R+W)

Neu im Sortiment von R+W und ideal für Highspeed-Anwendungen ist die Metallbalgkupplung SP3. Die mit Außenkonus versehene Kupplung steht für hohe Betriebszahlen bei größtmöglicher Laufruhe. Der rotationssymmetrische Aufbau sichert zusätzlich eine sehr gute Wuchtgüte. Neben den erwähnten Anwendungsgebieten werden die Metallbalgkupplungen auch in Druck- und Verpackungsmaschinen oder Prüfstandsanwendungen eingesetzt. Die Miniatur-Metallbalgkupplungen erweitern die Anwendungsmöglichkeiten hin zu Mess- und Regelsystemen, kleineren Servoantrieben oder Drehgebern.

Lamellenkupplung mit Mehrwert

Mit den Lamellenkupplungen bietet R+W eine torsionssteife Kupplungsbaureihe für Drehmomente von 350 bis 24.000 Nm an. Die Lamellenkupplungen gibt es in mehreren Bauformen. Die spielfreien Modelle LP3 (doppelkardanisch) und LP4 (einfachkardanisch) mit Konusklemmnaben eignen sich unter anderem für Applikationen mit Reversierbetrieb sowie Anwendungen, bei denen eine hohe Positioniergenauigkeit im Vordergrund steht.

Neben verschiedenen Standardbauformen bietet R+W die torsionssteife Modellreihe nun auch mit integrierter Kühlschmiermitteldurchführung an. Von Vorteil soll das vor allem für Hersteller von Werkzeugmaschinen mit langem Spindelaufbau sein. Die speziell ausgelegten doppelkardanischen Spindelkupplungen können mittels integriertem Innenrohr sowie beidseitigen Adaptionsschnittstellen das Kühlschmiermittel über lange Distanzen direkt ins Werkzeug leiten. Symmetrische Konusklemmnaben sowie spezielle Wuchtungen sorgen darüber hinaus eine sehr hohe Laufruhe und gute Wuchtgüte. Etwaige Wellenversätze werden überdies durch die torsionssteifen Lamellenpakete ausgeglichen.

„In der modernen automatisierten Fertigung mit durchdachter digitaler Strategie – Stichwort Industrie 4.0 – bleiben Kupplungen ein ganz wichtiges Element. Das betrifft nicht nur die Drehmomentübertragung, sondern auch ihre Sicherungs-funktion“, sagt Frank Kronmüller, Prokurist bei R+W. Die spielfreien Präzisionssicherheitskupplungen, die bei R+W in den Modellreihen SK, ES und SL (Leichtbauweise) im Drehmomentbereich von 0,1 bis 2.800 Nm erhältlich sind, gewähren diese Vorteile. Durch das voreingestellte Ausrückdrehmoment schützen die Sicherheitskupplungen weitere Maschinenkomponenten, wie beispielsweise Getriebe, im Falle eines Crashs vor einer Drehmomentüberlast und deren Schäden. Darüber hinaus reduzieren sie Stillstandzeiten. cs

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