Antriebstechnik Neun Neuheiten rund um Kupplungen und Bremsen

| Aktualisiert am 23.03.2021Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Hier stellen wir neue Sicherheits- und Elastomerkupplungen vor und zeigen, wie Anwender schnell zu spezifischen Kupplungs- und Bremsenlösungen kommen, wie sie zum Beispiel für Cobots benötigt werden.

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Nicht nur im Robotik-Markt stehen Unternehmen unter Zeitdruck. Gut, dass es neben Standard- und Baukastenlösungen auch Möglichkeiten gibt, um schnell zum spezifischen Produkt zu kommen.
Nicht nur im Robotik-Markt stehen Unternehmen unter Zeitdruck. Gut, dass es neben Standard- und Baukastenlösungen auch Möglichkeiten gibt, um schnell zum spezifischen Produkt zu kommen.
(Bild: Kendrion)

Sicherheitskupplung mit integriertem Kugellager für indirekte Antriebe

Die Sicherheitskupplungen von Enemac mit 360°-Synchron-Raststellung rasten selbstständig nach einer Umdrehung wieder ein. So kann durch langsames Anfahren der Maschine die Kupplung nach einem Stopp wieder gangbar gemacht werden, ohne langwierige Montagearbeiten. Die Baureihe ECK zeichnet sich durch ihre hohe Rundlaufgenauigkeit aus und ist für den Einsatz in indirekten Antrieben bei hohen Lagerkräften geeignet. Sie ist ausgestattet mit einem integrierten Kugellager, auf dem das Abtriebselement sicher gelagert wird. Zur Befestigung auf der Welle besitzt die Sicherheitskupplung eine Konusklemmung für Wellen bis zu 65 mm. Ab der Größe 3000 wird die Kupplung mit Schrumpfscheiben geliefert, die größtmögliche Klemmkräfte erzeugen und so einen sicheren Halt auf der Welle bis zu 120 mm garantieren sollen. Die Überlastkupplung ist einsetzbar in einem Drehmomentbereich zwischen 1,8 Nm und 9000 Nm, somit ergeben sich 18 Baugrößen. Die Kupplung kann bei bis zu 4000 min-1 und Temperaturen zwischen -30 °C und 200 °C verbaut werden.

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Neue Kupplung für breites Anwendungsspektrum in Haupt- und Nebenantrieben

KTR hat eine neue Allrounder-Kupplung entwickelt und erschließt damit ein neues und sehr breites Anwendungsspektrum im Bereich der Haupt- und Nebenantriebe im Anlagen- und Maschinenbau. Die spielfreie und drehweiche Evolastic ist in zehn Baugrößen und in jeweils zehn Grundbauarten für Nennmomente von 100 Nm bis 5600 Nm verfügbar. Kernkomponente der Evolastic ist ein durchdrehsicheres Elastomer-Element, das das Drehmoment über einvulkanisierte Aluminiumklauen an die Anschlüsse überträgt. Die Verbindungen des Elastomers zu Nabe oder Flansch werden über radiale und axiale Verschraubungen sichergestellt.

Das Konstruktionsprinzip gewährleistet dem Hersteller zufolge eine zuverlässige Drehmomentübertragung sowie eine gezielte Vorspannung im Elastomer. Zudem ist die Kupplung laut KTR wartungsarm und kann permanente Winkelversätze bis zu 3° homokinetisch ausgleichen. „Aufgrund ihrer drehweichen Eigenschaft erreicht die Evolastic die gewünschte Schwingungs- und Akustikisolation im Antriebsstrang. Neben der Drehmomentübertragung gleicht die Kupplung axialen, radialen und angularen Versatz aus und federt Überlasten elastisch ab“, erklärt Jochen Exner, der als Innovationsmanager im KTR-Thinktank in Hilden tätig ist. Die Kupplung eignet sich für den Einsatz in beispielsweise frequenzgeregelten und verbrennungsmotorischen Antrieben.

Sicherheitskupplung für sehr hohe Ausrückmomen

Gefordert werden zunehmend kompaktere Antriebselemente mit maximaler Leistungsdichte. Mit dem Typ SKB hat Jakob Antriebstechnik eine Sicherheitskupplungsgeneration zur Überlastbegrenzung bzw. als Kollisionsschutz für indirekte Antriebe im Sortiment, die diesen Anforderungen gerecht wird. Durch Verwendung von hochfestem Vergütungsstahl mit Randschichthärtung bzw. Plasmabeschichtung der Funktionsflächen können sehr hohe Ausrückmomente erzielt werden.

Der robuste Kugelkäfig ist bei „Ausrückschlägen“ bei hohen Drehzahlen besonders wichtig, die fettgeschmierte Ausrückmechanik wird durch eine Labyrinthdichtung vor Verschmutzung oder Auswaschung geschützt. Zudem ist die Baureihe SKB mit Klemmringnaben ausgestattet, die gegenüber Konusnaben deutlich größere Bohrungs- und Wellendurchmesser erlaubt. Bei Bedarf lässt sich die Sicherheitskupplung mit Metallbalg- oder Elastomerkupplungsanbauten erweitern

Schnell und flexibel zu kundenspezifischen Bremsenlösungen

Durch einen agilen Ansatz, bei dem Vertrieb, Entwicklung und Produktmanagement von Anfang an eng zusammenarbeiten, finden die Experten von Kendrion eigenen Angaben zufolge in kürzester Zeit die richtige Lösung für jede Herausforderung. Zudem kann das Unternehmen auf ein modulares Produktportfolio zurückgreifen, sodass die perfekte Bremse nicht komplett neu entwickelt werden muss und die Prozesszeiten sich deshalb von erstem Kontakt bis zum Serienstart enorm verkürzen.

Die Prozesse haben sich bereits in mehreren Projekten bewährt, in denen zum Beispiel Federkraftbremsen der Baureihe Servo Slim Line flexibel und schnell an die Anforderungen von Cobots angepasst wurden. „Wir haben uns im Bereich der kundenspezifischen Lösungen ganz neu aufgestellt“, so Daniel Guggolz, Global Sales Manager bei Kendrion. „Nun beraten wir unsere Kunden von Anfang an in einem Team aus Vertriebsmitarbeitern, Anwendungsingenieuren und Produktmanagern. Dadurch können wir flexibel reagieren und gewinnen an Geschwindigkeit.“

Letzteres ist eine Reaktion auf die Bedürfnisse der Kunden: Speziell im Robotik-Markt – und hier vor allem im Bereich der kollaborativen Roboter (Cobots) – stehen die Hersteller zunehmend unter Zeitdruck. Weil schnelle Reaktionszeiten schlecht mit starren Prozessen vereinbar sind, hat Kendrion reagiert: Das neue „Frontend“ soll sicherstellen, dass bei kundenspezifischen Projekten von vornherein alle relevanten Bereiche involviert sind. So will Kendrion noch schneller agieren können. Dabei helfen auch das Baukastensystem, mit dem sich Bremsen anwendungsspezifisch zusammenstellen lassen, sowie die weltweite Aufstellung.

Elastomerkupplungen für hochdynamische Anwendungen mit Servomotoren

Ruland stellt spielfreie Elastomerkupplungen für Servomotoren vor, die über sehr gute Dämpfungseigenschaften verfügen sollen. Sie können jegliche Versatzformen ausgleichen und sind vielfältig konfigurierbar. All dies macht sie zur idealen Lösung für Servomotoren, die oft in Anwendungen mit präzisen Positionieraufgaben eingesetzt werden.

Die Kupplungen bestehen aus zwei gewichtsreduzierten Aluminiumnaben und einem sternförmigen elastischen Verbindungselement. Der Elastomerstern ist in drei Härtegraden verfügbar:

  • 98 Shore A für beste Drehmomenteigenschaften,
  • 92 Shore A für einen perfekten Kompromiss aus Steifigkeit und
  • Nachgiebigkeit, und 85 Shore A für maximalen Dämpfungsschutz.

Die Naben können individuell zusammengestellt werden: mit metrischen oder zölligen Bohrungen, in Klemm- oder Stellschraubenausführung, mit oder ohne Passfeder. Dank der vielseitigen Kombinierbarkeit von Anschlussoptionen bei gleichbleibendem Kupplungsaußendurchmesser steht Konstrukteuren eine Kupplung zur Verfügung, die auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten werden kann.

Die Kupplungsnaben werden mit einem proprietären abgerundeten Klauenprofil gefertigt, das perfekt an den Elastomerstern angepasst ist und den spielfreien Betrieb der Kupplung sicherstellt: Sollte der Elastomerstern brechen, greifen die Klauen ineinander und stellen sicher, dass das System ohne Kraftübertragungsverlust weiterlaufen kann.

Produktionskapazitäten für kundenspezifische Kupplungs-Lösungen vergrößert

Ende 2020 hat KBK ein neues Firmengebäude mit rund 400 m² Nutzfläche eingeweiht, das Platz für Verwaltung, Versand und Lagerräume bietet. Durch den Neubau wurden im bestehenden Gebäude Kapazitäten für eine Vergrößerung der Fertigung frei. So konnte KBK mit dem Neubau auch seine Produktionskapazitäten für kundenspezifische Lösungen vergrößern: Die Antriebstechnik-Spezialisten bieten die Fertigung und den Versand von Standardkupplungen mit individuellen Bohrungen innerhalb von ein bis zwei Stunden an. So können Maschinenbetreiber die Ausfallzeiten im Falle eines Kupplungsschadens auf ein Minimum reduzieren.

Sonderlösung eines Drehmomentbegrenzers für Reifenschredder-Anlage

Die Zerkleinerung von Altreifen und Gummi erfordert eine robuste und leistungsstarke Zerkleinerungsmaschine, um verwertbare Rohstoffe aus dem Material zu gewinnen. Ein Kunde der R+W Antriebselemente GmbH suchte daher eine Sonderlösung eines Drehmomentbegrenzers für einen Reifenschredder. Hierbei ist die Industriesicherheitskupplung zwischen Getriebe und Primärwelle installiert. Die besondere Anforderung war dabei, die Kupplung durch Schrauben zerlegbar zu machen, sodass auch bei häufigen Lagerwartungszyklen eine leichte Montage und Demontage möglich ist. Die Lösung: Eine Sonderanfertigung namens ST2NR/40/XX, die all diese Anforderungen erfüllt.

Wellenenden von Antrieb und Arbeitsmaschine über zwei Elastomergelenke verbinden

Flender hat eine neue Bauart der Kupplungsbaureihe N-Eupex eingeführt und gleichzeitig die Leistung und Bohrungskapazität der gesamten Baureihe erhöht.

Die neue doppelkardanische N-Eupex DK verbindet die Wellenenden von Antrieb und Arbeitsmaschine über zwei statt, wie bei den übrigen Bauarten, über nur ein Elastomergelenk. Die Einführung des zweiten Elastomergelenkes erhöht die Dämpfungseigenschaft der Kupplung und resultiert in einer geringeren Dreh federsteifigkeit. So werden Schwingungen verringert und die angrenzenden Maschinenkomponenten geringer belastet. Zudem erhöht sich der mögliche Radialversatz um mehr als das Vierfache. Die Rückstellkräfte reduzieren sich.

R+L Hydraulics stellt Elastomerkupplungen der Lovejoy-Marke Quick Flex her

Die R+L Hydraulics GmbH stellt neu Kupplungen der Lovejoy-Marke Quick Flex in Werdohl im Sauerland her. Die Elastomerkupplungen werden in zahlreichen Bauformen und Größen angeboten. Sie sind laut Unternehmen einfach zu montieren und benötigen kein Schmiermittel.

Quick-Flex-Kupplungen eignen sich besonders für Anwendungen mit anspruchsvollen Einsatzbedingungen, zum Beispiel in Stahl- und Metallwerken, in der Lebensmittel-, Zellstoff- und Papierindustrie, im Bergbau sowie in der Öl- und Gasindustrie. Alle Kupplungstypen stehen auch in Edelstahl zur Verfügung. Einteilige und geteilte Abdeckungen sind zur Aufnahme höherer Drehzahlen und Drehmomente ausgelegt. Aufgrund der Präzisionsbearbeitung eignen sich die Kupplungen für Anwendungen mit hohen Drehzahlen.

Die Konstruktion dämpft Drehschwingungen und Stoßbelastungen ab und verlängert damit die Lebensdauer der Kupplung und der umliegenden Komponenten. Es besteht kein Kontakt zwischen den Metallflächen; da die Metallnaben nicht verschleißen, ist das Elastomerelement das einzige Ersatzteil.

Die Kupplungen sind mit Bohrungsdurchmessern von 10 mm bis 280 mm erhältlich und ausgelegt für Dauerdrehmomente von 43 Nm bis 188,8 kNm und Spitzenmomente von 85 Nm bis 377,5 kNm. Die Kupplungen gleichen Fluchtungsfehler bis 2° aus.

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