Auch Reinraum-Antriebe brauchen Kupplungen

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SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

N & H Technology GmbH

KTR Systems GmbH

Zentrale Eigenschaft: Minimaler Abrieb

Um die Qualifikation der gesamten ROTEX GS-Baureihe für den Reinraum-Einsatz zu prüfen, wurden mehrere dieser Kupplungen in unterschiedlichen Baugrößen und verschiedenen Zahnkranz-Werkstoffen getestet. Außerdem wurde ein einzelner Zahnkranz separat, d.h. ohne Kupplungsnaben, auf Ausgasungen hin untersucht. Im Fraunhofer IPA wurden die genannten Kupplungen Emissionsmessungen unterzogen, mit denen die Reinraumtauglichkeit bestimmt und eine Einordnung in eine der Reinraumklassen ermöglicht wird. Dass es sich bei allen drei Baureihen um Servokupplungen für Präzisionsanwendungen handelt, ist kein Zufall.

Erstens kommen in vielen Reinraum-Anwendungen Präzisionsantriebe zum Einsatz. Zweitens ist es naheliegend, dass an spielfreien Kupplungen weniger Abrieb auftritt als bei spielbehafteten Antriebssystemen, da es hier weniger Oberflächen gibt, die sich gegeneinander bewegen.

Versuchsdurchführung erfolgt nach allgemein gültiger VDI-Norm

Die Tests finden selbstverständlich unter realen Bedingungen statt, deswegen werden die Kupplungen in einen Antriebsstrang eingebaut. Bei laufendem Antrieb, werden die Partikelemissionen, die von den Kupplungen abgegeben werden, abgesaugt und von einem hochgenauen Partikelzähler, eingeteilt in Größenklassen, erfasst. Die Versuchsdurchführung erfolgt nach der allgemein gültigen VDI-Norm für derartige Messungen.

Die Messungen dauerten jeweils 100 Minuten und fanden auf einem mobilen Umlaufprüfstand aus dem KTR-Versuchsfeld statt, den KTR für diese Zwecke zur Verfügung stellte. Als Ergebnis der Testreihen lässt sich festhalten, dass alle geprüften Kupplungen die Reinheitsklasse 7 bzw. 8 nach ISO 14644-1 erreichen. Das entspricht der GMP-Klasse C in der Pharma-Industrie.

Für ein mechanisches, bewegliches Bauteil im Antriebsstrang ist das ein beachtliches Resultat. Es zeigt, dass die Kupplungen tatsächlich wenig Partikel abgeben und dass sie in entsprechenden Reinräumen eingesetzt werden können. Auch bei der Ausgasungsprüfung des Zahnkranzes nach ISO- bzw. VDI-Norm ergab sich ein positives Bild. Die gasförmigen Emissionen, die von dem Zahnkranz einer ROTEX GS Kupplung ausgehen, sind so gering, dass er ebenfalls ohne Bedenken in Reinräumen eingesetzt werden kann. Hier wird die RISO-AMCm-Klasse 8 erreicht.

Bestens geeignet für Reinraum-Anwendungen

Die Tests dokumentieren somit, dass die drei untersuchten Servokupplungssysteme ohne Einschränkung geeignet sind für den Einsatz in Reinräumen der Klasse 8 nach ISO 14644-1. Dies betrifft sowohl die Partikelemissionen als auch die Ausgasungen, die bei der ROTEX GS vom Zahnkranz ausgehen könnten. Mit nur leichter Übertreibung könnte man hier – in Anlehnung an die Automobiltechnik – von „Zero Emission-Kupplungen“ sprechen. Die entsprechenden Zertifikate, die aufgrund der umfassenden Prüfungen erteilt wurden, liegen vor.

Der Konstrukteur von Antrieben für Reinraum-Anwendungen kann bei der Auswahl von spielfreien Wellenkupplungen aus drei verschiedenen Bauarten (Klauenkupplung, Stahllamellenkupplung, Metallbalgkupplung) auswählen, die alle drei nachgewiesen haben, dass sie für den Einsatz in Reinräumen tauglich sind. (hö)

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