Drehmomentbegrenzer 2.0

Sicherheitskupplungen mit mechanischer Intelligenz –
die effiziente Art des sicheren Überlastschutzes.

Um im Kollisionsfall teure Maschinenschäden zu vermeiden, werden vielfältige Maßnahmen ergriffen. Sicher wäre der beste Schutz, die Kollisionen gänzlich zu vermeiden, doch hierfür wurde noch kein Weg gefunden. In der Praxis ist es daher ratsam, die Eventualität einer Kollision mit zu berücksichtigen und zu versuchen, die in diesem Falle entstehenden Schäden zu begrenzen.

Solch einen Schutz bieten klassischerweise mechanische oder pneumatische Sicherheitskupplungen aus dem Hause HA-CO GmbH. Unsere Sicherheitskupplungen sind sehr vielfältig. Versionen, die automatisch wieder nach 360° einrasten oder freischaltend sind, bieten wir mit unserem Programm sowohl als Lösungen für direkte, als auch für indirekte Antriebe an.

Im Mittelpunkt einer Sicherheitskupplung steht ein robuster und hochpräziser Ausrückmechanismus mit Stahlkugeln als federvorgespannter Formschlusskörper. Spezial-Tellerfedern drücken die Kugeln über die Anpressscheibe in die Kalotten des gehärteten Anbauflansches. Wird das eingestellte Ausrückmoment überschritten, verdreht sich der Anbauflansch zum Kupplungskörper und die Kugeln werden aus den Kalotten gedrückt. Der Antriebsstrang wird innerhalb weniger Millisekunden unterbrochen. Durch die Verspannung der Stahlkugeln, über eine oder mehrere Tellerfedern zwischen Kupplungskörper und Anbauflansch, ist eine spielfreie Drehmomentübertragung sowie eine hohe Verdrehsteifigkeit gewährleistet. Die Schaltbewegung ist mittels Näherungsschalter bzw. mechanischem Schalter gut abgreifbar, um den Antriebsstrang zum Stillstand zu bringen.

Der Aufbau der klassischen Sicherheitskupplung für die indirekte Anbindung:

Klassisch, wie erwähnt, sind diese Sicherheitskupplungen automatisch wiedereinrastend, was bei hohen Drehzahlen auch einen sehr hohen Verschleiß bedeutet. Um dem Verschleiß entgegen zu wirken, setzt man daher eine freischaltende Version ein. Diese bringt allerdings den großen Nachteil mit sich, dass sie manuell betätigt werden muss, um wieder einzurasten. In vielen Anwendungsfällen ist solch ein Drehmomentbegrenzer bzw. die Sicherheitskupplung nicht frei zugänglich und das manuelle Wiedereinrücken ist mit sehr hohem Aufwand verbunden. Aus Platzgründen bzw. mangelnder Zugänglichkeit durch die Einbausituation oder Verschalung, ist es schlichtweg unmöglich einen klassischen Drehmomentbegrenzer zu nutzen.

Für diese Einsatzbereiche hat HA-CO nun eine neue Version entwickelt – den Drehmomentbegrenzer 2.0, der das automatische Wiedereinrücken mit dem minimalen Verschleiß einer freischaltenden Sicherheitskupplung kombiniert. Die Wiedereinrückung erfolgt bei Drehrichtungsumkehr schon bei geringer Drehzahl automatisch. Stillstandszeiten können somit effektiv reduziert werden!

Angeregt wurde diese Neuentwicklung durch die Nachfrage eines Kunden, der keine Möglichkeit sah, einen klassischen Drehmomentbegrenzer einzusetzen.

Der Drehmomentbegrenzer 2.0 wird zwar durch den zusätzlichen mechanischen Aufbau etwas länger und es bedarf eines zusätzlichen Kugellagers, dies erhöht aber das Trägheitsmoment der Sicherheitskupplung. Gerade in modernen Anwendungen, mit ständig steigenden Graden von Automatisierung und Dynamisierung, wird mit einem konventionell freischaltenden Drehmomentbegrenzer, welcher manuell eingerückt werden muss, das Gedankengut des modernen Antriebs nicht gelebt.

Stillstandszeiten bringen massive finanzielle Einbußen mit sich. Eine entsprechende Absicherung gegen solche Szenarien, sollte deshalb heutzutage von hoher Priorität sein. Der Anwendungsbereich umfasst dabei alle anspruchsvollen Antriebe im Maschinenbau. Vom hochdynamischen Servoantrieb einer Werkzeugmaschine oder dem Überlastschutz von Druckmaschinen, Förderanlagen und offshore Plattformen, bis zu Energieerzeugung, automatischen Türanlagen oder Exoskelett-Applikationen sowie der Weichenstellung für Schienenfahrzeuge.

Der neuentwickelte Aufbau kann auf all unseren konventionellen Drehmomentbegrenzern angepasst werden. Da HA-CO von Anfang an auf sein Baukastenprinzip setzt, gibt es flexible Möglichkeiten. Zum einen kann der Drehmomentbegrenzer 2.0 wahlweise, wie die konventionellen Begrenzer, mit einem Versatz-Ausgleichselement in Form einer Metallbalg- oder Elastomerkupplung für direkte Antriebe, als auch auf ein Zahn- bzw. Riemenrad für indirekte Antriebe an den Anbauflansch montiert werden.