antriebstechnik 7/2017

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
Schwachstellen erkennen
Wie sich häufige Montagefehler bei Servokupplungen vermeiden lassen
Die korrekte Montage einer Metallbalgkupplung ist für einen problemlosen
Betrieb wichtig. Werden hier bereits Fehler gemacht, kann sich das direkt auf die
Belastung des Kupplungsbalges auswirken. Um die Auswirkungen einer Überlast
von Beginn an einschätzen zu können, existieren Simulationsmethoden,
die dem Konstrukteur potenzielle Schwachstellen aufzeigen. Lesen Sie mehr.
Jan Möller ist Marketing Manager bei der Jakob
Antriebstechnik GmbH in Kleinwallstadt
Die frühzeitige Vorbeugung von Komponentenschäden beginnt
bei der Installation der Servokupplung. Das richtige Bauteil nicht
korrekt einzubauen ist ein Fehler, der dennoch den meisten Kupplungsherstellern
bekannt ist. Der häufigste Fehler bei der Installation
ist, dass Anwender die Klemmschrauben nicht mit den empfohlenen
Anzugswerten spannen. Anstatt einen Drehmomentschlüssel
zu benutzen werden die Anzugsmomente geschätzt. In manchen
Fällen werden die Schrauben nicht fest genug angezogen und die
Kupplung rutscht durch. Am anderen Ende des Spektrums werden
01
01 Belastungsauswertung
einer Metallbalgkupplung
mittels FEA
02 Stärkere
Belastungen
werden durch
rot eingefärbte
Bereiche
dargestellt
02
sie zu fest angezogen, was die Schraube
oder sogar die Nabe schädigen kann. Ein
weiterer häufiger Fehler ist, dass Anwender die Achse oder Bohrung
nicht ausreichend reinigen und von Öl befreien, um vorzeitiges rutschen
der Welle-Nabe-Verbindung zu verhindern. Der dritthäufigste
Fehler ist, dass Kunden aufgrund schwieriger Installationsbedingungen
oder minimaler Achse-Nabe-Toleranzen, Kupplungen mit
Gewalt auf die Achse zwingen. Das staucht den Metallbalg und kann
ihm schaden. Um dieses Szenario zu berücksichtigen, sind die meisten
Jakob-Kupplungstypen mit dem Easy-clamp-System ausgestattet,
das eine Weitung der Nabe zulässt und so eine einfache Installation
ohne Schäden an Kupplung oder Achse sicherstellt.
Hohe Belastungen frühzeitig berücksichtigen
Einer der schwerwiegendsten Installationsfehler ist, wenn man
eine parallele Achsverschiebung mit bloßem Auge erkennen kann.
Normalerweise benötigt man eine Präzisionslehre, um übliche
Versätze von ca. 0,3 mm zu messen. Sieht man den Versatz sofort,
ist die Diagnose klar. Wenn hohe Belastungen in einem Antriebssystem
erwartet werden müssen zusätzlich einige Dinge beachtet
werden. Zunächst ist der finanzielle Aufwand ggf. etwas höher,
das Risiko eines umfangreichen physikalischen Folgeschadens
steigt, ebenso die Kosten des besagten Komponentenschadens.
Da Sicherheit bei allen Ingenieuren von großer Bedeutung ist,
sind höhere Belastungen frühzeitig zu berücksichtigen.
Im ersten Schritt muss sichergestellt werden, dass das Nenndrehmoment
der Kupplung höher ist, als der Spitzenwert der Anwendung.
Obwohl viele Kupplungen Sicherheitsmechanismen aufweisen,
bietet diese Methodik dem Konstrukteur des Antriebssystems
die Sicherheit, dass die Kupplung gute Arbeit leisten wird. Es ist
immer sinnvoll, möglichst umfangreiche Informationen und alle
notwendigen Details und technischen Parameter zur Auswahl der
geeigneten Servokupplung bereitzustellen. Oftmals werden die
Kupplungshersteller nur mit begrenzten Informationen zur Anwendung
versorgt, die bei der Auslegung eher konservativ vorgehen
– besonders bei Anwendungen mit hohen Belastungen. Klarere
Spezifikationen helfen dabei, die am besten geeignete, optimale
Kupplungstype zu finden, anstelle der, die „gerade so“ ausreicht.
www.jakobantriebstechnik.de