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Sicherheitskupplung Maschinenbau-Student entwickelt neue Sicherheitskupplung

Redakteur: Katharina Juschkat

Sicherheitskupplungen sind oft schwer zu erreichen und einzustellen. Ein Maschinenbau-Student hat eine neuartige Sicherheitskupplung entwickelt, die sich von selbst wieder einschaltet.

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Die neue Konstruktion des Maschinenbau-Studenten Julian Tschersich (Bildmitte) kann viel Zeit, Kosten und Personalaufwand sparen: Eine neuartige Sicherheitskupplung.
Die neue Konstruktion des Maschinenbau-Studenten Julian Tschersich (Bildmitte) kann viel Zeit, Kosten und Personalaufwand sparen: Eine neuartige Sicherheitskupplung.
(Bild: THGA / tfh / Volker Wiciok)

Eine Sicherheitskupplung trennt die Seiten des Antriebsstrangs voneinander, wenn ein angegebener Drehmoment überschritten wird, um eine Überlast zu vermeiden. Sicherheitskupplungen kommen überall dort zum Einsatz, wo Überlastungen oder Blockaden zur Gefahr für Mensch oder Maschine werden könnten. Allerdings haben Sicherheitskupplungen einen Nachteil: Meist sind sie tief in der Maschine vergraben. Einstellarbeiten werden dadurch zeitraubend und teuer.

Ein Maschinenbaustudent hat für seine Masterarbeit an einer Lösung getüftelt und eine neuartige Sicherheitskupplung entwickelt. Die von dem Studenten Julian Tschersich entwickelte Sicherheitskupplung für Antriebsmaschinen schaltet sich selbst wieder ein – rein mechanisch, allein durch den Wechsel der Drehrichtung.

Sicherheitskupplung schaltet sich von selbst wieder ein

Der junge Ingenieur hat lange an der Idee gefeilt und die neue Entwicklung in seiner Abschlussarbeit geprüft. Wichtig war die Präzision: Ziel ist es, An- und Abtrieb blitzschnell voneinander trennen zu können und dabei die Bauteile so wenig wie möglich zu belasten, erklärt Julian Tschersich.

Im Normalbetrieb läuft die Kupplung beispielsweise im Uhrzeigersinn. Tschersich erklärt: „Bei Überlastspitzen, d. h. bei einem zu hohen anliegenden Drehmoment, ausgelöst durch eine Blockade oder Unregelmäßigkeiten im Betrieb, wird die Verbindung zwischen An- und Abtriebsseite getrennt. Das passiert im Millisekundenbereich.“ Wird die Kupplung von Julian Tschersich anschließend in die entgegengesetzte Richtung betrieben, schaltet sie sich automatisch wieder ein.

Dadurch entfallen Maschinenstillstandzeiten und aufwändige Einstellarbeiten an schwer zugänglichen Stellen. Prof. Stefan Vöth, der die Masterarbeit des Studenten betreut hat, erklärt: „Bisher müssen im ungünstigsten Fall nach jeder Überlast alle Hindernisse demontiert werden, um die Überlastkupplung manuell wieder betriebsbereit herzurichten. Das kostet Zeit und Geld. Mit dem Konzept von Julian Tschersich kann dieser Gesamtaufwand deutlich reduziert werden.“

Prototyp soll serienreif werden

Neben seinem Studium arbeitet Tschersich bei der Maschinenfabrik Mönninghoff in Bochum als Ingenieur in der Entwicklung und Konstruktion. Daraus ergab sich auch die Anforderung: „Die Fragestellung ergab sich aus den stets steigenden Anforderungen unserer Kunden nach technischen Innovationen.“ Bei seinem Mechanismus hat er darauf geachtet, dass er an die bestehende Standardausführung von Mönninghoff adaptiert werden kann.

Mit vielen Tests belegt er in seiner Masterarbeit, dass seine Idee voll funktionsfähig ist. Jetzt will er noch weiter tüfteln und seinen ersten Entwurf verbessern. „Das langfristige Ziel ist es, aus meinem Prototyp ein serienreifes Produkt zu fertigen“, sagt Tschersich. Der erste Prototyp konnte bereits überzeugen: Der Bochumer Bezirksverein zeichnete Tschersich für seine Entwicklung mit dem VDI-Preis 2020 aus.

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