Kupplung Spielfreie Kupplungen für Servo- und Positionierantriebe

Kupplungen sind die entscheidende Verbindung zwischen dem Motor und der Arbeitsmaschine. Siemens hat das Portfolio jetzt um zwei spielfreie Modelle ergänzt.

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Ob Positionierantriebe, Schrittmotoren oder Lineareinheiten, Werkzeug-, Verpackungs- oder Textilmaschinen, Abfüllanlagen, Fertigungsstraßen oder Handling-Automaten, Roboter, Druckmaschinen oder Holzbearbeitungsanlagen – spielfreie Kupplungen erfüllen in allen Anwendungen eine wichtige Aufgabe: Sie sind die entscheidende Verbindung zwischen dem Motor und der Arbeitsmaschine. Dabei sorgen sie als modulare Schnittstelle nicht nur für die zuverlässige und spielfreie Kraftübertragung, sie kompensieren auch unvermeidliche Versätze zwischen den gekoppelten Aggregaten.

Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit, Qualität und Genauigkeit einer Kupplung in hochpräzisen Applikationen kennt kaum ein anderes Unternehmen besser als Siemens, schließlich bietet das Unternehmen seit Jahrzehnten Automatisierungssysteme, Steuerungen, Umrichter sowie Servo- und Getriebemotoren für die weiterverarbeitende Industrie an. Dabei habe man vor allem die Produktqualität im Blick, um damit die Prozesssicherheit beim Kunden sicherzustellen, heißt es bei Siemens.

Auf Basis dieser jahrzehntelangen Erfahrung führt Siemens seine Kompetenzen zielgerichtet zusammen und lässt sie in neue Produkte münden, die das Portfolio ergänzen.

Dazu gehören aktuell zwei neue Kupplungstypen in verschiedenen Baugrößen für den Einsatz in Produktions- und Werkzeugmaschinen sowie in der Automatisierungstechnik: die steckbaren, schwingungsdämpfenden und elektrisch isolierenden Elastomerkupplungen Bipex-S sowie die torsionssteifen Metallbalgkupplungen Sipex für besonders winkeltreue Drehmomentübertragung. Sie eignen sich für Anwendungen, in denen Siemens seit Jahrzehnten zuhause ist, und sie fügen sich konsequent in das Konzept Integrated Drive Systems ein.

Nockenring mit leichtem Übermaß

Die spielfreie elastische Klauenkupplung Bipex-S besteht aus zwei Nabenteilen, die durch einen Nockenring aus Polyurethan (PU) verbunden sind. Die Kupplungen werden bei der Montage axial gesteckt, wobei der Nockenring mit einem leichten Übermaß zwischen den Nabennocken gefügt wird. Hierauf beruht die Kupplungscharakteristik der Spielfreiheit. Bipex-S-Kupplungen sind durch den Einsatz des Nockenrings elektrisch isolierend sowie drehelastisch. Sie reduzieren den Verschleiß der Anlage durch Dämpfung von Lastspitzen und Schwingungen. Die Elastomer-Ringe sind in vier unterschiedlichen Shore-Härten verfügbar und bieten dadurch eine für jeden Anwendungsfall optimierte Steifigkeit. Bei einem Versatz der verbundenen Wellen verformt sich der Nockenring.

Die Verbindung der Naben mit den jeweiligen Wellen kann in vielfältiger Form erfolgen. Es stehen insgesamt sechs unterschiedliche Nabenvarianten zur Verfügung.

Sipex-Kupplungen bestehen aus zwei Nabenteilen, die über einen Metallbalg aus Edelstahl verbunden sind. Dadurch sind sie verdrehspielfrei, aber biegeelastisch. Der Metallbalg ist sehr torsionssteif und ermöglicht im Zusammenspiel mit unterschiedlichen Klemmverbindungen eine absolut winkeltreue Drehmomentübertragung zwischen den verbundenen Wellen. Axialen, radialen und winkeligen Wellenversatz gleichen Sipex-Kupplungen mit nur geringen Rückstellkräften aus. Innerhalb ihrer technischen Grenzen sind sie wartungs- und verschleißfrei. Je nach Kupplungsgröße und Anwendung ist der Metallbalg einwandig oder mehrwandig ausgeführt und in unterschiedlichen Standardlängen verfügbar. Die Sipex-Kupplung ist ebenfalls in sechs marktüblichen Nabenvarianten lieferbar. Darüber hinaus zeichnen sich sowohl Bipex-S- als auch Sipex-Kupplungen durch kompakte Bauform mit hoher Leistungsdichte und geringem Massenträgheitsmoment aus.

Die Produkteinführung der Kupplungen Bipex-S und Sipex fand im November 2015 im Rahmen der SPS IPC Drives in Nürnberg statt.

Ebenfalls neu im Produktprogramm: N-Bipex

Neben den neuen spielfreien Kupplungen wurde im Juni 2015 auf der Achema die neuentwickelte N-Bipex-Kupplung erstmals vorgestellt. Diese elastische Klauenkupplung wird in vielen Bereichen des allgemeinen Maschinenbaus eingesetzt, beispielsweise in Pumpen- und Lüfterantrieben. Die N-Bipex-Kupplung vereint bekannte technische Standards mit zukunftsorientierten Innovationen und zeichnet sich aus durch Drehmomentsteigerung und erhöhte Sicherheit.

Erreicht werden diese Merkmale unter anderem durch die Verwendung gegossener Naben, die durch die freie Formgebung der Nockengeometrie das innovative Curved-Design ermöglichen. Dadurch ist im Zusammenspiel mit dem optimierten Nockenring das dreifache Nennmoment in Lastspitzen zulässig – der Marktstandard erlaubt nur das zweifache Nennmoment.

Sowohl die beiden neuen spielfreien Kupplungen Sipex und Bipex-S als auch die neue elastische Klauenkupplung N-Bipex werden kontinuierlich weiterentwickelt und in dem neuen Prüffeld geprüft. (ud)

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