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Antriebstechnik von Siemens und RockwellVom Hybridsystem zum doppelten Standard

Karl-Heinz Klumpe

Die KHS-Gruppe bietet die Antriebstechnik ihrer Verpackungsanlagen nun durchgängig in zwei verschiedenen Varianten an.

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Miniatur-MetallbalgkupplungenAlles schrumpft

Encoder, Pumpen, Messsysteme – sie alle haben eines gemeinsam. Ihr Trend geht zur Miniaturisierung. Nur logisch, dass ihre Baukomponenten dem gleichen Prinzip unterliegen. Kupplungshersteller R + W bietet ein breites Portfolio an Miniaturkupplungen an.

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Miniatur-Metallbalgkupplungen: Alles schrumpft

Encoder, Pumpen, Messsysteme - sie alle haben eines gemeinsam. Ihr Trend geht zur Miniaturisierung. Nur logisch, dass ihre Baukomponenten dem gleichen Prinzip unterliegen. Kupplungshersteller R + W bietet ein breites Portfolio an Miniaturkupplungen an. Seit Jahrzehnten ist die Miniaturisierung ein Ziel vieler Entwicklungen in Wissenschaft und Technik. In vielen Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus ist damit die stetige Verkleinerung von verschiedenartigen Bauteilen gemeint. Treibende Kraft ist der Wunsch nach steigender Leistung und Geschwindigkeit, sowie nach Verringerung von Masse und Energieverbrauch. Der Kupplungshersteller R+W trägt dieser Entwicklung Rechnung und bietet in vielen verschiedenen Produktkategorien ein breit gefächertes Spektrum Miniaturkupplungen für die verschiedensten Industrien und Branchen an. Dabei kann der Anwender seine Applikationen aus einer Vielzahl von Standardprodukten das für die Anforderungen entsprechende Produkt auswählen. Erfordert die Applikation eine vom Standard abweichende Bauform oder Funktion, so kann im Gespräch mit einem der hauseigenen Produktspezialisten eine maßgeschneiderte Sonderlösung erarbeitet und in kürzester Zeit angeboten und geliefert werden. Das aktuelle Portfolio an Miniaturkupplungen umfasst den Leistungsbereich von 0,01 bis 10 Nm mit Bohrungsdurchmessern von 1,0 bis 28,0 mm bei jeweils möglichst kompakter Bauform. Hier bietet der Kupplungshersteller aus Klingenberg eine Vielzahl praktikabler Lösungen, nicht nur für den Maschinenbau. Als Beispiel seien hier die Metallbalg-Miniaturkupplungen des Unternehmens beschrieben. Miniatur-Metallbalgkupplungen übertragen sehr kleine Drehmomente. Ihre primäre Aufgabe ist die exakte Drehwinkelübertragung . Im Bereich der Produktreihe MK bietet der Hersteller verschiedene Lösungen für die Anbindung an Impulsgebern, Schrittmotoren, Mess- und Regelsystemen, Tachos, Potentiometern und kleinen Servo-Antrieben. Speziell bei den Miniatur-Metallbalgkupplungen ist die hohe Verdrehsteifigkeit bei gleichzeitiger Flexibilität und die exakte Übertragung des Winkels und des Drehmoments ein besonders wichtiges Kriterium. Diese beiden Eigenschaften werden durch den Einsatz eines Metallbalges, als Ausgleichs- und Übertragungselement, erreicht. Der Metallbalg zeichnet sich durch seine hohe Torsionssteifigkeit, bei gleichzeitigem Ausgleich von angularen, axialen und lateralen Wellenversätzen aus. Um die technischen Eigenschaften der Kupplungen voll auszunutzen und maximale Wellenversätze ohne Übertragungsfehler ausgleichen zu können, ist die genaue Montage der Kupplung ein nicht zu vernachlässigender Faktor. Jede einzelne Miniaturkupplung wird deshalb auf einem Montagedorn montiert. Dadurch ist eine absolute Konzentrizität der beiden Bohrungen zueinander gewährleistet. Das Produktportfolie der Miniatur-Metallbalgkupplungen umfasst zudem auch die Ecoflex Miniatur-Metallbalgkupplung als Economy Variante. Sie ist für Nenndrehmomente von bis zu 3 Nm und Bohrungsdurchmessern von 3 bis 12,7 mm ausgelegt. Durch ein spezielles Fügeverfahren für die Nabenanbindung wird mit dieser Kupplung ein Temperaturbereich von -40 bis +200° C abgedeckt. Sie findet ihren Einsatz in zahlreichen Encodern und Projekten mit hohen Stückzahlen bei denen eine kostenoptimierte Lösung bei gleichzeitig hoher Qualität gefragt ist. Durch ihre hohe Präzision und Fertigungsqualität sind die steckbaren Miniatur-Metallbalgkupplungen mit radialen Madenschrauben oder Klemmnaben der Baureihe MK4 und MK5, für genaueste Winkelübertragungen in Mess- Steuerungs- und Regelsystemen geeignet. Sie sind in der Lage gleichzeitig alle drei Versatzarten bei geringen Rückstellkräften auszugleichen. Durch das steckbare und gleichzeitig spielfreie Prinzip des Herstellers können beispielsweise voreingestellte Encoder einfach auf die bereits montierte Antriebseinheit aufgeschoben werden. Montagebohrungen an Zwischenflanschen entfallen und Montagezeiten werden verkürzt. Die Hochgeschwindigkeitskupplung MKS wurde für Anwendungen mit sehr hohen Drehzahlen bis zu 120.000 1/min. entwickelt. Durch den konzentrische Aufbau der einzelnen Komponenten wie der Kupplungsnaben mit Konusklemmring sowie eine standardmäßige Auswuchtung mit der Qualität Q 2,5 können derartig hohe Drehzahlen realisiert werden. Die Miniatur-Metallbalgkupplungen der Serie MKS finden beispielsweise ihren Einsatz in Mikropumpen.

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Neun Millimeter

Die kleinste Kupplung im Produktportfolio ist die FK1 Microflex. Sie wurde für Mikroanwendungen im Bereich der Medizin- und Messtechnik entwickelt. Mit einer Länge von nur 9 mm und einem Außendurchmesser von 5,5 mm ist diese Miniaturkupplung für Wellendurchmesser bis 1,5 bzw. 2 mm verfügbar. Der Federkern der Kupplung besteht aus Polyamid der mit Schlitzen versehen ist. Dadurch wird eine gewisse Flexibilität der Kupplung erreicht, die es ermöglicht gleichzeitig laterale, axiale und angulare Wellenverlagerungen auszugleichen. Die Klemmung der Kupplung erfolgt über einen radial angebrachten Gewindestift mit Schlitz und einer Klemmhülse aus rostfreiem Edelstahl. Falls eine steifere Auslegung der Applikation benötigt wird, ohne auf den Versatzausgleich zu verzichten, findet eine Miniaturkupplung mit Bronzebalg ihre Anwendung. Die Konzentrizität der Bohrungen garantiert eine hohe Laufruhe und genaueste Messergebnisse. Diese Kupplungen werden z.B. in Mikropumpen oder Manipulatoren eingesetzt. Weiterhin stehen sie auch in rostfreier Ausführung und für Vakuumanwendungen zur Verfügung. Der kleinstmögliche Außendurchmesser beträgt 6,5 mm, die Gesamtlänge 14 mm.

Schwingungsdämpfend

Auch im Bereich der schwingungsdämpfenden Kupplungen sind Miniaturkupplungen verfügbar. So kann der Anwender aus verschiedenen Varianten der Elastomerkupplungen der Produktreihe Servomax und der Kunststoff-Elastomerkupplungen der Ecolight-Reihe wählen. Beide Produkte sind erhältlich mit einer Vielzahl von Elastomerkränzen mit unterschiedlichen Shorehärten um die Kupplung auf die jeweiligen Anforderungen der Applikation anzupassen. Die Naben der Elastomer-Miniaturkupplungen bestehen aus Aluminimum. Die Naben dieser Elastomer-Miniaturkupplungen bestehen aus einem speziellen extrem steifen, faserverstärkten Hochleistungskunststoff um eine möglichst hohe Leistungsdichte bei gleichzeitig kompakter Auslegung zu gewährleisten.

Mit Sicherheit gegen Überlast

Wird nunmehr eine Kupplung zum Schutz vor Folgeschäden aufgrund einer Drehmoment Überlast gefordert, so finden die Miniaturvarianten der Baureihe SK Sicherheitskupplungen ihre Anwendung. Die Miniatur-Sicherheitskupplungen von R+W gewährleisten bereits bei einem Ausrückmoment von nur 0,1 Nm und Bohrungsdurchmesser ab 3 mm einen sicheren und präzisen Überlastschutz. Im Falle einer Drehmoment Überlast, bedingt durch etwa eine Maschinenkollision, rasten die spielfreien Sicherheitskupplungen in Millisekunden aus und trennen An- und Abtriebseite. Dadurch werden teure Stillstandzeiten und Reparaturkosten vermieden. Die Maschine oder Anlage kann nach Abstellung der Überlast in kürzester Zeit wieder in Betrieb genommen werden. Mit dem Modell ESL bietet der Hersteller zudem eine "Economy Class"-Variante in diesem Bereich an. Das Sicherheitsteil dieser Elastomer-Sicherheitskupplung ist aus hochbelastbarem Stahl während die Rastkugeln aus gehärtetem Stahl bestehen. Die Kupplungsnabe ist aus einem hochfesten Aluminium und der Elastomerkranz wird präzise aus einem extrem verschleißfreien Kunststoff gefertigt. Diese findet hauptsächlich Verwendung in Applikationen mit hohen Stückzahlen, wie beispielsweise Flaschenrücknahmeautomaten. Das breite Sortiment verschiedenster Miniaturkupplungen aus dem Hause R+W wird schlussendlich ergänzt durch zahlreiche Sonderlösungen, die individuell auf die Kundenwünsche und Anforderungen der jeweiligen Applikation zugeschnitten werden. Die Ingenieure und Entwickler können hier auf ihre jahrelange Erfahrung in der Auslegung und Konstruktion von Sonderkupplungen in den verschiedensten Industrien und Branchen zurückgreifen. ee

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