Sicherheitskupplungen
Überarbeitetes Programm an Sicherheitskupplungen mit höherer Leistung
07.02.2010 | Redakteur/Autor: Stefanie Michel
Hinsichtlich der Forderungen nach mehr Leistung und mehr Sicherheit im Maschinenbau, hat Jakob ein Programm an Sicherheitskupplungen überarbeitet. Die Ausrückmechanik wurde verbessert und die Massenträgheitsmomente verringert
Neben einer ständig steigenden Dynamik zielt der moderne Maschinenbau auf verringernde Außenmaße und höherem Leistungspotential der Baukomponenten. Es werden immer kompaktere Antriebselemente, mit maximaler Leistungsdichte gefordert. Aber auch der Sicherheitsaspekt gewinnt aufgrund der zunehmenden Automatisierung und Dynamisierung an Bedeutung. Deshalb hat Jakob das Sicherheitskupplungsprogramm hinsichtlich der genannten Forderungen komplett überarbeitet und neu strukturiert.
2005 wurde mit den Baureihen SKB und SKX eine neue Sicherheitskupplungsgeneration zur Überlastbegrenzung bzw. Kollisionsschutz für indirekte Antriebe vorgestellt. Diese beiden Varianten mit Klemmringnabe wurden 2008 durch die Bautypen SKY mit Konusklemmbuchse und SKW mit Passfederverbindung ergänzt. An die jeweiligen Kupplungsflanschringe können Zahnriemenscheiben, Zahnräder, Kettenräder oder andere Anbauten mit einer Rundlauf- und Planlaufgenauigkeit von wenigen hundertstel Millimetern befestigt werden.
Leistungspotential moderner Antriebe besser nutzen
In der neuen Generation konnte die Ausrückmechanik in vielen Details weiter verbessert und leistungsstärker gemacht werden. Des Weiteren schlagen die Verringerung der Massenträgheitsmomente und des Gewichts positiv zu Buche. Damit ist es möglich das Leistungspotential moderner Antriebe wesentlich effektiver zu nutzen. Der erhöhte Anwendernutzen bei den „Neuen“ besteht aus dem Zusammenspiel verschiedener wesentlicher Details:
1) Verdoppelung der Ausrückmomente
Höhere Ausrückmomente erfordern höhere Federkräfte. Hieraus resultiert jedoch vor allem eine Erhöhung der Hertzschen Pressung des Kugelsitzes in den Kalotten bzw. im Nabenkäfig. Die spezifische Belastung aller Bauteile steigt immens. Durch die Verwendung von hochfestem Vergütungsstahl mit Randschichthärtung bzw. Plasmabeschichtung der relevanten Funktionsflächen konnte teilweise eine Verdoppelung der Ausrückmomente bei nahezu gleichen Abmessungen realisiert werden. Zudem wurde der Kugelkäfig robuster gestaltet, was besonders für die „Ausrückschläge“ bei hohen Betriebszahlen von Bedeutung ist. Zusätzlich wird die fettgeschmierte Ausrückmechanik durch eine Labyrinthdichtung vor starker Verschmutzung oder Auswaschung geschützt.
2) Vereinfachte Nabenklemmung mit Doppelfunktion
Die Welle-Nabe-Verbindung wurde durch Verwendung einer speziellen Klemmringnabe komplett neu konzipiert (siehe Bild 1). Durch die radiale Bedienung mit nur einer Klemmschraube wird die Kupplungsmontage vereinfacht und eine Zeit gespart. Laut Hersteller ist eine absolut spielfreie, sichere und kraftschlüssige Übertragung der Drehmomente somit auch ohne zusätzliche Passfeder garantiert. Der Klemmbund der Nabe ist kreuzweise geschlitzt und ermöglicht ein Passungsspiel bis maximal 0,05 mm. Erwähnenswert ist auch, dass diese neue Klemmnabenversion gegenüber einer Konusnabe deutlich größere Bohrungs- bzw. Wellendurchmesser erlaubt. So konnte beispielsweise der Maximaldurchmesser der 100 Nm-Größe von 25 mm auf 35 mm erweitert werden. Der Klemmring mit Innengewinde übernimmt eine Doppelfunktion, da er gleichzeitig auch zur axialen Verstellung der Tellerfedern und damit zur Justierung des Ausrückmomentes dient. Über eine Skalierung kann der Anwender innerhalb eines großen Einstellbereichs nachjustieren.
3) Verbesserte Rundlauftoleranzen und höhere Lagerkräfte
Die präzise Fertigung mit minimalen Bearbeitungstoleranzen, sowie die neuartige Klemmringnabenausführung führten zu einer Verbesserung der Rundlaufeigenschaften für den Anbau von z.B. Zahnriemenscheiben oder Zahnrädern (siehe Bild 3). Die Zentriersitze am Anbauflanschring weisen in Standardversion maximale Rundlauf- und Planlauftoleranzen von nur 0,03 mm bei der Reihe SKB bzw. 0,05 mm bei den Reihen SKX , SKY und SKG auf. Besonders die Type SKB mit einem robusten Rillenkugellager erlaubt zudem sehr hohe axiale und radiale Lagerbelastungen. Der reduzierte Teilkreisdurchmesser der Anschraubgewinde bei der Type SKX ermöglicht die Befestigung von kleinen Anbauelementen.
Durch die integrierte Kugellagerung, sowie einer innen liegenden Konus-Spannringnabe können mit der Type SKG kompakte Lösungen auch bei engsten Platzverhältnissen realisiert werden.
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