Schwerlastsicherheitskupplung verbindet Mechanik mit Hydraulik

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OSWALD Elektromotoren GmbH

SCHMIDT-KUPPLUNG GmbH

ORBIT GmbH Antriebstechnik

R+W Antriebselemente GmbH

Standard-Kupplung als Basis der Entwicklung

Als Basis wurde das Modell ST benutzt. Die ST-Kupplung ist die Schwerlast-Sicherheitskupplung von R+W zur Begrenzung von 1.000 bis 160.000 Nm Drehmoment. Eine ST-Kupplung besteht im Grunde aus zwei verschiedenen Komponenten, dem Kupplungskörper und mehreren Schaltsegmenten. Diese Schaltsegmente sind es dabei, die durch Form- und Kraftschluss die An- und die Abtriebseite im Kupplungskörper miteinander verbinden. Ein Stößel, an dessen Ende sich eine Kugel befindet, wird durch ein Tellerfederpaket in die dafür vorgesehene Kalotte gedrückt. Bei Überlast wird die Kraft des Federpakets überwunden. Die Kugel springt aus der Kalotte und der Stößel bewegt sich in Freilaufposition. Dort wird er von Sperrsegmenten in Position gehalten. Die Drehmomentübertragung ist nun, bis zur Wiederinbetriebnahme der Kupplung, unterbrochen. Zur Wiederherstellung der Übertragung muss zuerst die An- und Abtriebseite zueinander soweit gedreht werden, dass sich alle Kugeln der Schaltsegmente wieder über den Kalotten befinden. Durch einen Impuls, z.B. durch einen Hammerschlag, auf den jeweiligen Schaltstößel wird die Haltekraft der Sperrsegmente überwunden. Die Tellerfedern drücken den Stößel zurück in die Kalotte. Die Kupplung überträgt wieder Drehmoment.

Durch die Weiterentwicklung dieses Modells soll hierbei sowohl das genaue Anfahren der Einrastposition als auch der manuelle Einrastvorgang entfallen. Dadurch sind bei einer Inbetriebnahme, direkt an der Kupplung kein Eingreifen und keine Überwachung der Kupplung nötig.

Hydraulikkomponente als Lösungsansatz

Bei solchen Projekten ist die Weiterentwicklung einer bereits vorhandenen Kupplung ein gängiges Vorgehen. Es ermöglicht den Einsatz von Entwicklungsprodukten in bereits bekannten Einbausituationen des Basismodells und es können teilweise bereits vorhandene Komponenten für die Neuentwicklung verwendet werden. Das besondere bei der Herangehensweise an dieses Projekt war die Verbindung einer standardmäßigen mechanischen Sicherheitskupplung mit hydraulischen Komponenten. Dieser Weg wurde beschritten, da Hydraulikflüssigkeit inkompressibel ist. Damit sind hydraulische Bauteile sehr gut geeignet Kräfte spielfrei zu übertragen. Die Kraftübertragung mit Hydraulik an sich verursacht keinen Verschleiß, da keine mechanische Reibung dabei auftritt.

Das Endprodukt des Entwicklungsprozesses ist eine Art von halbhydraulischer Kupplung, wie es sie auf dem Markt bisher nicht gibt. Das Hydrauliksystem wurde in seiner Größe und Form so optimiert, dass es wie die Schaltsegmente montiert werden kann. Es wird bei der Montage mit Hydrauliköl gefüllt und anschließend versiegelt. Ein Nachfüllen von Öl ist nicht notwendig. Damit ist auch diese Neuentwicklung wartungsfrei.

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