Kupplung Trends der Servotechnik mit Leichtigkeit folgen

Moderne Servomotoren sind kompakt, energieeffizient und weisen immer höhere Leistungsdichten auf. Was bedeutet dieser Trend für die Entwicklung von Servokupplungen?

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Das neue Nabendesign: Bei der linken Version liegt der Schwerpunkt darauf, das Massenträgheitsmoment zu reduzieren. Die rechte Version kann große Wellendruchmesser aufnehmen und weist eine kurzmöglichste Baulänge auf.
Das neue Nabendesign: Bei der linken Version liegt der Schwerpunkt darauf, das Massenträgheitsmoment zu reduzieren. Die rechte Version kann große Wellendruchmesser aufnehmen und weist eine kurzmöglichste Baulänge auf.
(Bild: Schmidt-Kupplung)

Der Markt für dynamische und hochdynamische Antriebe wächst permanent und es gibt aktuell kaum noch Bereiche, in denen die Servotechnik nicht ihre Verwendung findet. Die neueren Generationen dieser regelbaren Motoren zeichnen sich durch ihre platzsparende Bauweise und Abmessungen für den Einsatz in immer kompakter konstruierten Maschinen, kombiniert mit einem hohen Drehmoment aus. Ganz nach dem olympischen Motto „höher, schneller, weiter“ sind bei Servomotoren immer höhere Leistungsdichten gepaart mit ausgeprägter Energieeffizienz gefragt. Auch Konstrukteure von Komponenten der Servotechnik müssen mit ihren Lösungen bei dieser Entwicklung Schritt halten können.

Für Wellenkupplungen bedeutet das, dass Kupplungssysteme immer kompakter gebaut sein und in Sachen geringster Massenträgheit Zeichen setzen müssen. So fokussierte die Schmidt-Kupplung GmbH bei der Konzeption der Spinplus ein geringstmögliches Massenträgheitsmoment der Kupplung. Die zentrale Entwicklungsarbeit lag dabei im eigentlichen Herz der Kupplung: dem für die Funktionswerte und Leistungsparameter der Kupplung verantwortlichen Mittelelement.

Massenträgheitsminimierte Bauweise

Das Ergebnis ist das einzigartige, im modernen MIM-Verfahren hergestellte Funktionselement, bestehend aus hochspezialisiertem Stahl mit einer hohen Biegewechselfähigkeit. Dieses auf einem System des Parallellenkersystems mit Festkörperlenkern beruhende Funktionselement ermöglicht den universellen Verlagerungsausgleich in einer Ebene. Der technische Vorteil liegt dabei in einer sehr kurzen Bauform der Kupplung und einer hohen Leistungsdichte, verbunden mit einem minimierten Massenträgheitsmoment.

Das heißt: Im Gegensatz zu Lamellenkupplungen, die einen universellen Verlagerungsausgleich nur in doppelkardanischer Ausführung ermöglichen, ist bei der Spinplus ein zweites Funktionselement mit Schraubensatz und Zwischenstück nicht notwendig, um die Funktionalität zu ermöglichen. Das Funktionselement besitzt an den jeweiligen Anbindungsstellen zusätzlich einen Formschluss für einen kombinierten Reib- u. Formschluss bei der Drehmomenteinleitung.

Neu entwickeltes Klemmnabendesign

Auch das vom Kupplungsspezialisten neu entwickelte Nabendesign trägt zur Optimierung des Massenträgheitssmoments bei. Die Klemmnaben führen zu einer weiteren Einsparung des Massenträgheitsmoments im Vergleich zu herkömmlichen Naben. Zur Anpassung an jeweilige Applikationsanforderungen sind hierbei zwei Nabenversionen konzipiert. Version A (Bild, links) legt den Schwerpunkt auf eine Massenträgheitsoptimierung, Version B (Bild, rechts) ist zur Aufnahme großer Wellendurchmesser konzipiert und legt den Schwerpunkt auf eine kurzmöglichste Baulänge.

Neue Nabenvesionen: Version A (li.) und Version B (re.)
Neue Nabenvesionen: Version A (li.) und Version B (re.)
(Bild: Schmidt-Kupplung)

So besitzt beispielsweise die Baugröße SP10 mit einem Außendurchmesser von 39,5 mm und einem Nenndrehmoment von 10 Nm in Version A ein Massenträgheitsmoment von nur 125 gcm², Version B hat eine Kupplungsbaulänge von nur 28 mm. Alle Klemmnaben sind aus Aluminium gefertigt und zusätzlich eloxiert. Die Spinplus besitzt eine sehr hohe Rundlaufgenauigkeit. So werden alle Kupplungen über Dorn ausgerichtet und montiert.

Die spielfreien Kupplungen Spinplus eigenen sich in Verbindung mit hochdynamischen Servomotoren für Anwendungen in der Handhabungs- und Automationstechnik, in Werkzeugmaschinen sowie in der Robotik. (sh)

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