Suchen

Safety-Kupplungen Neue Safety-Kupplungen schützen vor Gefahren und Produktionsausfall

| Redakteur: Jan Vollmuth

Mit der Baureihe HKS-Safety-Kupplungen stellt Sensorik-Spezialist Johannes Hübner Giessen neue Drehgeber-Systemlösungen vor, die speziell auf Heavy-Duty-Applikationen ausgerichtet sind.

Firmen zum Thema

(Bild: Johannes Hübner Giessen)

Hundertprozentige Sicherheit und kontinuierliche Verfügbarkeit werden für den Betrieb von Anlagen immer öfter zum Entscheidungskriterium. Kupplungen für Drehgeber-Anbauten müssen daher sehr spezielle Anforderungen erfüllen. Einerseits müssen sie flexibel genug sein, um etwaige Anbauungenauigkeiten auszugleichen ohne dabei die Kugellager des angebauten Drehgebers zu überlasten, andererseits müssen sie fest genug sein, um auch extremen Einsatzbedingungen dauerhaft Stand zu halten.

Dauerfeste Auslegung zwingend erforderlich

Die Anforderungen für die Auslegung von Safety-Kupplungen sind in der IEC Norm 61800-5-2 definiert. Sie gibt im Detail vor, welche Fehlermodelle für die mechanische Anbindung von Sicherheitsbauteilen, wie z. B. Sensoren für die funktionale Sicherheit, angewendet werden dürfen und mit welchen Sicherheitsfaktoren die konstruktive Auslegung erfolgen muss. Gemäß der Norm ist für Safety-Kupplungen eine dauerfeste Auslegung zwingend erforderlich.

Auch beim Nachweis der Dauerfestigkeit für die neuen HKS-Safety-Kupplungen entschieden sich die Hübner-Giessen-Konstrukteure für maximale Sicherheit: Neben den vorgeschriebenen Berechnungen wurden zusätzlich umfangreiche Versuche und Tests durchgeführt. Dies waren u. a. Schocktests, Dauerlaufversuche, Biegefestigkeitstests sowie eine 96-Stunden-Salzsprühnebelprüfung, um Korrosionsfestigkeit nachzuweisen. Im Gegensatz zu betriebsfesten Kupplungen, deren Lebensdauer auf eine bestimmte Anzahl an Lastwechsel begrenzt ist, sind dauerfeste Safety-Kupplungen auf unendlich viele Lastwechsel ausgelegt und mussten in den Versuchsreihen mehr als 106 Lastwechsel fehlerfrei absolvieren.

Zusätzliche Sicherheitsklauen gewährleisten weitere Verfügbarkeit

Selbst bei einem im Überlastfall unwahrscheinlichen Bruch der aus hochfestem Spezial-Stahl konstruierten Federscheiben, gewährleisten zusätzliche Sicherheitsklauen eine weitere Verfügbarkeit. Sie übernehmen eine „Mitnehmer-Funktion“ und stellen sicher, dass sich Kupplung und Drehgeber auch in diesem Worst-Case-Szenario weiter drehen und es nicht zu einem ungeplanten Anlagen-Stillstand kommt.

Zur HKS-Baureihe gehören sowohl Einfachgelenk-Kupplungen zur Korrektur von Winkelfehlern bei Flanschanbauten als auch Doppelgelenk-Kupplungen, mit denen Wellenversatz bei Fußanbauten ausgeglichen werden kann. Für den Anbau von Drehgebern an umrichtergesteuerten Antrieben empfiehlt Johannes Hübner Giessen die optional erhältlichen Kupplungsvarianten mit einer Isolierung aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Damit können Wellenströme wirkungsvoll unterbrochen und Kugellagerschäden vermieden werden.

Robuste Auslegung

Auf Grund ihrer robusten Auslegung sowie der geprüften Sicherheit eignen sich HKS-Safety-Kupplungen für den Einsatz unter Extrembedingungen. HKS- und HKDS-Safety-Kupplungen arbeiten zwischen -50 °C bis max. 120 °C einwandfrei, die isolierte HKSI- bzw. HKDSI-Produktvariante funktioniert zwischen -25 °C bis 85 °C tadellos. Möglich wird das u. a. auch durch eine nach DIN EN 60068-2-27 geprüften Schockfestigkeit von 10 g (kurzzeitig max. 100 g) sowie eine Vibrationsfestigkeit (DIN EN 60068-2-6) von 3 g (kurzzeitig max. 20 g). Bis zur zulässigen Höchstdrehzahl von 6000 min-1 kann ein maximales Drehmoment von 3 Nm übertragen werden.

Die HKS-Baureihe umfasst verschiedene Kupplungen mit Gesamtlängen zwischen 36 mm und 120 mm sowie Bohrungsdurchmessern bis 22 mm. Daraus kann die zur jeweiligen Anwendung optimal passende Kupplungsvariante ausgewählt werden. Mit jeder HKS-Safety-Kupplung liefert Johannes Hübner Giessen eine Konformitätserklärung, in welcher bei Einhaltung der Betriebs- und Montagebedingungen der Fehlerausschluss garantiert wird. Damit können die Kupplungen auch für Sicherheitsanwendungen bis SIL 3 (Safety Integrity Level 3) / PL e (Performance Level e) eingesetzt und in der Risikoanalyse als Bauteil mit Fehlerausschluss eingestuft werden. (jv)

(ID:44503806)