Sti(e)lsicherheit

Sicherheitskupplungen sorgen in Maschinen und Anlagen für den zuverlässigen Schutz von Personen und Material. Damit die Kupplung optimal zu der jeweiligen Anwendung passt, hat mayr^® Antriebstechnik ein breites Spektrum an drehmomentbegrenzenden Sicherheitskupplungen entwickelt. Für Einsatzbereiche wie die Lebensmittelindustrie, wo Nässe und Reinigungsflüssigkeiten zu den täglichen Umgebungsbedingungen gehören, bietet das Unternehmen korrosionsgeschützte Kupplungen aus rostfreien Materialien.

Ob Fruchtgeschmack oder Milcheis mit Schokoladenglasur – im Sommer erfrischen sich viele Menschen gerne mit einem Eis am Stiel. Bereits vor über 90 Jahren wurde für den beliebten Klassiker in den Vereinigten Staaten das Patent angemeldet. Damals wurde das Eis noch in mühevoller Handarbeit in Formen gegeben und mit einem Stiel versehen. Heute erfolgt die Produktion mit modernen Maschinen und Anlagen – je nach Produkt und Maschinengröße werden in der Stunde bis zu 30.000 Eis am Stiel produziert. Für die Herstellung zum Beispiel eines Vanilleeises mit Schokoladenüberzug wird zunächst die Eismasse in ein Rohr mit ovaler Öffnung gedrückt. Anschließend wird die Menge für genau ein Eis aus dem Rohr heraus gedrückt. In diesem Moment schießt eine weitere Maschine einen Stiel in die Eismasse. Anschließend trennt ein Messer das einzelne Eis vom Eisstrang ab, das Eis fällt auf ein Förderband und wird weiter zu den nächsten Produktionsschritten transportiert. Für die Qualität des Eises ist es dabei wichtig, dass die empfindlichen Holzstiele auf ihrem Weg durch die Maschine nicht splittern. Deshalb setzt ein Hersteller von Speiseeis in seinen Maschinen mit den ROBA^®-Rutschnaben von mayr^® Antriebstechnik Sicherheitskupplungen ein, die eine Beschädigung der Stiele zuverlässig verhindern.

Zuverlässiger Überlastschutz

Wenn die Maschine die Holzstiele unten aus dem Behälter aufnimmt, um sie anschließend einzeln zum Eis weiter nach oben zu transportieren, können sich Stiele querstellen. Um die feine Förderkette vor Überlastung und Bruch zu schützen, ist daher eine ROBA^®-Rutschnabe an der über Zahnriemen angetriebenen Welle des Aufnahmerads angebracht. Eine zweite ROBA^®-Rutschnabe sitzt direkt an der Welle der Separiereinheit, um zu verhindern, dass die Holzstiele durch Verkanten splittern. Bei den ROBA^®-Rutschnaben handelt es sich um lasthaltende Sicherheitskupplungen, die das Drehmoment durch Reibschluss übertragen. Das bedeutet, die Kupplungen übertragen das Drehmoment über Reibbeläge, die mit Tellerfedern vorgespannt werden. Je stärker die Tellerfedern dabei durch die Einstellmutter zusammengedrückt werden, desto höher ist auch das übertragbare Drehmoment. Bei Überlast, wenn sich zum Beispiel ein Eisstiel querstellt, rutscht der Flansch mit dem Antriebselement gegen den Widerstand der Reibbeläge durch. Die Kupplung unterbricht die Drehmomentübertragung also nicht, sondern hält die Last mit dem eingestellten Drehmoment. Das ist wichtig, damit die vertikal bzw. schräg bewegten Holzstiele nicht unkontrolliert abstürzen. Bei den ROBA^®-Rutschnaben kann das Drehmoment über eine Skalierung an der Einstellmutter stufenlos und präzise an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepasst werden. Sie sind robust und durch ihre geschlossene Bauweise geschützt gegen Verschmutzung durch Reinigungsmittel und andere Flüssigkeiten. Je nach Anforderung können die ROBA® Rutschnaben korrosionsgeschützt ausgeführt werden.

Sicherheit für Mensch und Maschine

Älter als das Eis am Stiel sind Eiswaffeln. So wurden bereits Ende des 19. Jahrhunderts ebenfalls in den Vereinigten Staaten die ersten Eiswaffeln gebacken. Auch hier erfolgt die Produktion heute vollautomatisiert und mit hohen Stückzahlen. Dazu werden die Waffelblätter zunächst im Ofen gebacken und im noch warmen Zustand in ihre endgültige Form gebracht. So rollt zum Beispiel ein Wickelkopf die Waffeln in Tütenform, bevor ein rotierender Abnehmerkopf die Waffeln abnimmt und auf ein Transportband legt. Bei der Übergabe der Waffeln auf den Abnehmerkopf kann es dabei zu Blockierungen kommen. Ein Backautomaten-Hersteller setzt daher im Antrieb des Abnehmerkopfes EAS^®-compact^® Sicherheitskupplungen in Freischalt-Ausführung ein. So schützt er die Maschine vor Schäden und den Bediener vor Verletzungen. Die EAS^®-compact^® Sicherheitskupplungen gehören zu den lasttrennenden Kupplungen. Sie übertragen das Drehmoment formschlüssig. Das Drehmoment wird dabei über die Vorspannung von Tellerfedern erzeugt. Lasttrennende Sicherheitskupplungen trennen bei Überlast oder Kollision An- und Abtrieb, d.h. sie unterbrechen die Drehmoment- beziehungsweise Kraftübertragung. Freischaltende Ausführungen trennen dabei vollständig und nahezu restmomentfrei. Sie bleiben so lange in dieser getrennten Position, bis sie von Hand oder über Vorrichtungen wieder eingerastet werden. Freischaltende Sicherheitskupplungen eignen sich daher auch besonders für schnelllaufende Antriebe oder Antriebe mit großen Masseträgheitsmomenten. Die gespeicherte Rotationsenergie kann hier bei einer Kollision frei auslaufen.

Abfüllanlage für Frischkäse: Die EAS®-compact® Synchronkupplungen rasten aus, sobald das eingestellte Grenzdrehmoment erreicht wird, das Drehmoment fällt sofort ab. Sie rasten automatisch nach 360 Grad, also nach einer vollen Umdrehung, genau an derselben Stelle wieder ein.

Die EAS®-compact® Sicherheitskupplungen gehören zu den lasttrennenden Kupplungen. Sie übertragen das Drehmoment formschlüssig. Sie sind sehr genau einstellbar, arbeiten mit hoher Wiederholgenauigkeit und übertragen das Drehmoment im störungsfreien Betrieb spielfrei.

Reibschlüssige Kupplungen wie die ROBA®-Rutschnaben sind lasthaltende Sicherheitskupplungen. Bei einer Blockierung rutscht das Antriebselement mit dem eingestellten Drehmoment durch.

Ob Fruchtgeschmack oder Milcheis mit Schokoladenglasur – im Sommer erfrischen sich viele Menschen gerne mit einem Eis am Stiel. Bereits vor über 90 Jahren wurde für den beliebten Klassiker in den Vereinigten Staaten das Patent angemeldet.

Präzise und spielfrei

Rastende Kupplungen trennen An- und Abtrieb bei Überlast ebenfalls. Sie sind im Gegensatz zu freischaltenden Versionen nach Beseitigung der Störung aber sofort wieder betriebsbereit. Durchrastkupplungen rasten automatisch alle 15 Grad wieder ein, Synchronkupplungen nach 360 Grad. So sind Letztere gerade bei Maschinen mit Rundtischen oftmals die erste Wahl. In einer Abfüllanlage für Frischkäse beispielsweise kommen daher EAS^®-compact^® Synchronkupplungen zum Einsatz. Sie sitzen jeweils im Antrieb in der Mitte des Rundtisches, der die Tischplatte mit den Frischkäsetöpfchen zum Befüllen dreht. Im Überlastfall, zum Beispiel wenn zu viele leere Töpfchen nachbestückt werden und sich der Tisch verklemmt, rastet die Sicherheitskupplung aus. Sie rastet automatisch nach einer vollen Umdrehung, genau an derselben Stelle wieder ein.
Die EAS^®-Sicherheitskupplungen von mayr^® Antriebstechnik sind sehr genau einstellbar und arbeiten mit hoher Wiederholgenauigkeit. Sie übertragen das Drehmoment im störungsfreien Betrieb spielfrei und gewährleisten so eine hohe Lebensdauer und geringen Verschleiß. Für Einsatzbereiche wie die Lebensmittelindustrie, wo Nässe und Reinigungsflüssigkeiten zu den täglichen Umgebungsbedingungen gehören, bietet das Unternehmen spezielle Ausführungen und Bauformen, zum Beispiel aus rostfreiem Edelstahl, mit Abdichtung oder Gehäuse.

Maßgeschneiderte Lösungen

Sicherheitskupplungen bieten wirksamen Schutz für empfindliche Maschinenelemente oder Produkte. Doch um zuverlässig vor Überlastschäden zu schützen, muss eine Sicherheitskupplung optimal zu der jeweiligen Anwendung passen. mayr^® Antriebstechnik bietet als weltweit führender Hersteller ein breites, ausgereiftes Standardproduktprogramm. Aber auch für die zunehmende Nachfrage nach neuen, anwendungsoptimierten Lösungen mit hoher Leistungsdichte sowie extrem hohen Drehmomenten und Drehzahlen entwickelt mayr^® Antriebstechnik maßgeschneiderte Lösungen zum Schutz vor Überlast. Dafür kann das Unternehmen auf über 60 Jahre Erfahrung, umfassendes Knowhow in Entwicklung und Konstruktion sowie auf modernste Prüfmöglichkeiten zurückgreifen.

Quelle: antriebstechnik 5/2016, Seite 64-65