Kugelkupplungselemente
Beschreibung
Die Kugelkupplungselemente von HYDROKOMP sind aus rostfreien Materialien gefertigt. Dadurch können sie für alle Fluide und Gase eingesetzt werden, die nicht aggressiv sind.
Anwendung finden die Kugelkupplungselemente in engen Einbausituationen mit niedrigen Kuppelintervallen. In Fällen mit hohen Kuppelintervallen sind unsere Standardkupplungen (siehe DB 100-3) vorzuziehen, da sie im Gegensatz zu den Kugelkupplungselementen, beim Entkuppeln kein Lecköl produzieren.
Der Kuppelvorgang muss „drucklos“ erfolgen, da erst bei anliegender Systemdichtung die Dichtigkeit des Systems gewährleistet ist. Jedoch ist die Druckbeaufschlagung im ungekuppelten Zustand möglich.
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rostfreie Materialien
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platzsparende Einbaumöglichkeiten
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Abdichtung mit Kugell
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zur Übertragung von Fluiden und Gasen die nicht aggressiv sind
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flaches Profil
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geringer Schmutzeintrag durch Systemabdichtung
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Durch die vordere Kontur sind diese Kupplungen gut zu reinigen und eine Fehlfunktion durch Schmutz ist gering
Funktionsprinzip:
Kupplungsnippel und -mechanik stehen sich vor dem Kupplungsvorgang koaxial gegenüber. Die Aufnahmekörper beider Kupplungselemente müssen ca. 0-1mm vor dem Kontakt der beiden Kugeln geführt werden, ohne dabei die radiale Positionstoleranz zu überschreiten.
Sind Kupplungsnippel und -mechanik miteinander gekuppelt und stehen unter Druck, wirkt zwischen ihnen eine Kupplungskraft. Diese Kraft muss kraft- oder formschlüssig von außen aufgenommen werden.
Die stirnseitige, axial wirkende Dichtung durch einen O-Ring schützt das System vor Verschmutzung. Jedoch ist darauf zu achten, dass die Stirnflächen in entkuppeltem Zustand nicht verschmutzen. Dies könnte durch Abspülen oder Abblasen mit Luft realisiert werden.
Praxisbeispiel
Datenblatt 100-7
Nennweite:
3
Betriebsdruck:
pmax. 350 bar
Durchflussrate:
5 l/Minute
Kuppelhub:
2 mm
Kupplungskraft:
mindestens 83,6 N (bei 0 bar)
Variante:
Einschraubvariante
Kuppelverfahren:
drucklos kuppelbar
Medium:
flüssige und gasförmige Medien
Datenblatt (PDF):
Bauvariante:
Kupplungselemente
Beschreibung
Kupplungselemente von HYDROKOMP sind aus rostfreien Materialien. Dadurch können sie für alle Fluide und Gase eingesetzt werden, die nicht aggressiv sind. Sonderausführungen, z. B. für Wasserdampf oder andere Medien sind auf Anfrage erhältlich. HYDROKOMP bietet zwei Betriebsmodi an, nur „drucklos kuppelbare“ oder „unter Druck kuppelbare“ Kupplungen. Die drucklos kuppelbaren Elemente dürfen bis 25 bar unter Druck gekuppelt werden, wenn angegebene Volumenströme nicht überschritten werden. Bei höheren Drücken besteht die Gefahr, dass hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Fluids die weiche Dichtung im Rückschlagventil zerstören. Dies bedeutet, dass beim Kuppeln von Luft bis 10 bar immer die drucklos kuppelbaren Elemente eingesetzt werden sollten, auch wenn dabei unter Druck gekuppelt wird. Die unter Druck kuppelbaren Elemente dürfen bis zum maximal angegebenen Betriebsdruck einseitig und/oder beidseitig gekuppelt werden.
Die Einsteckvarianten eignen sich besonders zur Plattenmontage in Mehrfach-Spannsystemen. Einschraubelemente können direkt in den Vorrichtungskörper z. B. eines Wechselsystems eingeschraubt werden. Dort eignen sie sich ideal als Schnittstelle zur Medienübertragung.
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rostfreie Materialien und auswechselbare Systemdichtungen
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ideal für platzsparenden Einbau in individuelle Aufnahmegehäuse
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zur Übertragung von flüssigen/gasförmigen Medien und Vakuum
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drucklos oder unter Druck kuppelbar
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variantenreich mit vier Nennweiten
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Standardelemente und Sonderelemente erhältlich
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HT-Variante Betriebstemperatur bis 200°C NEUHEIT!
Funktionsprinzip:
Kupplungsnippel und Kupplungsmechanik stehen sich vor dem Kuppelvorgang koaxial gegenüber. Sind Kupplungsnippel und Kupplungsmechanik miteinander gekuppelt und stehen unter Druck, wirkt zwischen ihnen eine Kupplungskraft. Die Kupplungskraft muss kraft- oder formschlüssig von außen aufgenommen werden.
Die stirnseitigen, axial wirkenden Dichtflächen der Kupplungselemente müssen vor Verschmutzung geschützt werden. Gute Ergebnisse sind mit dem Abspülen und anschließenden Abblasen mit Luft zu erzielen. Die Abdichtung der Mechanik erfolgt im Bohrungsgrund der Aufnahmebohrung.
B = Zustand gekuppelt
C = Kupplungsnippel
D = Kupplungsmechanik
E = Kuppelhub
F = axiale Positionstoleranz
Praxisbeispiele
Einfach-Kupplungssysteme mit Blasdüse
(Nennweite 5) drucklos kuppelbar,
Aufnahmegehäuse nach Kundenwunsch
Kupplungsnippelplatte
mit Kupplungsnippel, Einschraubvariante
Kupplungsmechanikplatte mit Blasdüse und Kupplungsmechanik, Einsteckvariante
Einfach-Kupplungssysteme
(Nennweite 3) drucklos kuppelbar, Aufnahmegehäuse nach Kundenwunsch
Kupplungsmechanikplatte
mit Kupplungsmechanik, Einschraubvariante
Kupplungsnippelplatte
mit Kupplungsnippel,
Einschraubvariante
Mehrfach-Kupplungssysteme
Die Einsteckelemente eignen sich zur Plattenmontage in Mehrfach-Kupplungssystemen.
In diesen Systemen können unterschiedliche Kupplungselemente miteinander kombiniert werden. Auch Drehdurchführungen lassen sich in ein Mehrfach-Kupplungssystem integrieren sowie Zusatzfunktionen z. B. hydromechanische Verriegelungen und Blasdüsen.
Datenblatt 100-3
Nennweite:
3, 5, 8 und 12
Betriebsdruck:
pmax. 250 - 500 bar
Durchflussrate:
8, 12, 25 und 50 l/Minute
Kuppelhub:
4,5 , 7, 10 mm
Kupplungskraft:
mindestens 94, 98, 169 N (bei 0 bar)
Variante:
Einsteck- und Einschraubvarianten
Kuppelverfahren:
drucklos oder unter Druck kuppelbar
Medium:
flüssige, gasförmige Medien und Vakuum
Datenblatt (PDF):
Bauvarianten:
Kupplungsmechanik Einschraubvariante
Kuppelverfahren
- unter Druck kuppelbar
(Systemdichtung Gelb)
- drucklos kuppelbar
(Systemdichtung Rot)
Kupplungsnippel Einschraubvariante
Kuppelverfahren
- unter Druck kuppelbar
- drucklos kuppelbar
Werkzeugspannvorrichtung erhöht Produktivität dauerhaft
Komponenten in diesem Beispiel:
Kupplungselemente
(Produktdetails)
Drehdurchführungen
(Produktdetails)
Schwenkspannzylinder
(Produktdetails)
Praxisbeispiel
Für das Bearbeiten von Karosserieelementen hat ein Werkzeugmaschinenhersteller ein hochproduktives Rundtakt-Bearbeitungszentrum (BAZ) konzipiert. Der renommierte Tier-1-Automobilzulieferer bearbeitet damit 4.500 rechte und linke spiegelbildliche Elemente pro Schicht. Neben den die Hauptzeit bestimmenden Bohr- und Fräsbearbeitungen haben die Spannvorrichtungen von HYDROKOMP einen wesentlichen Anteil am Erreichen der hohen Produktivität.
Das BAZ besteht aus einer Belade-, vier Arbeits- und einer Entladestation. In jeder der sechs Stationen ist eine identische Wechselvorrichtung montiert. Sie nimmt das Werkstück auf und realisiert die Grundfunktionen: Positionieren, Spannen und Stützen. Die jeweils vier hydraulischen Spannkomponenten müssen das Werkstück während des Bearbeitens in den vier Stationen sicher fixieren, in der Be- und Entladestationen dagegen zum Wechseln freigeben bzw. wieder spannen.
Die Taktzeit beträgt lediglich 8 Sekunden. Das verlangt im 3-Schicht-Betrieb von allen beteiligten Komponenten höchste Verfügbarkeit und von deren Herstellern hohe Professionalität und Zuverlässigkeit. Dafür hat HYDROKOMP eine kombinierte hydraulisch-pneumatische Drehdurchführung entwickelt. Die gesteuerte Hydraulik funktioniert nach dem Drehschieberprinzip. Sie versorgt die vier Bearbeitungsstationen mit dem zum sicheren Spannen während der Hauptzeit erforderlichen Dauerdruck.
Wegen der Zugänglichkeit zum Spannbereich haben die Konstrukteure Schwenkspannelemente gewählt. Um die Werkstücktoleranzen auszugleichen, sind ihre Sonderspanneisen teilweise mit Pendeldruckstücken ausgerüstet.
Für die Be- und Entladestation steuern Ventile taktsynchron das Öffnen und Schließen der Ölversorgung für die Spannelemente. Die Drehdurchführung enthält weiter sechs ungesteuerte Durchgänge für die Pneumatik. Nach dem Staudruckprinzip überwacht sie die Auflage der Werkstücke in den 6 Stationen.
In jeder Schicht fertigt das Rundtakt-BAZ beide unterschiedliche Automobilteile. Deshalb wechseln die Werker in den Stationen die kompletten sechs Vorrichtungen. Das schnelle und sichere Umstellen der Hydraulik und damit den Vorrichtungswechsel unterstützen HYDROKOMP-Kupplungen. Sie öffnen und schließen selbsttätig während des Vorrichtungswechsels. Ausgelegt nach den Spannelementen genügen dafür Kupplungen mit 12 l/min Durchfluss (Nennweite 5).
Downloads:
Automatische Kupplungssysteme
Automatisches Kupplungssystem
einfach, bestehend aus
Kupplungsmechanik (AKM)
und Kupplungsnippel (AKN)
Montagewerkzeuge
für den Wechsel der Systemdichtung
bei automatischen Kupplungsmechaniken
(Zubehör)
Beschreibung
Dort, wo kein Kuppelhub erforderlich oder möglich ist, kann diese Kupplung mit einem separaten Steuerdruck gekuppelt werden. Der Spalt zwischen Kupplungsnippel (AKN) und Kupplungsmechanik (AKM) kann zwischen 0,6 - 1,0 mm betragen.
Die Kupplungsflächen von AKN und AKM sind stirnseitig eben, so dass der Anwender sie aus beliebigen axialen und/oder radialen Positionen zum Kuppeln unter Einhaltung der Positioniertoleranz positionieren kann. Den Kuppelhub führt dann ein integrierter Steuerkolben A aus. Es ist möglich, einzelne Kupplungen gezielt anzusteuern. Der Steuerdruck A soll mit dem gleichen Druck, wie der Mediendruck P beaufschlagt werden. Bei drucklosem Steueranschluss A ist die AKM immer in Grundstellung. Der maximale Betriebsdruck beträgt 350/300 bar. Die AKM kann doppelt wirkend oder einfach wirkend betrieben werden. Wird die AKM einfach wirkend betrieben, muss der Anschluss B zur Gehäusebelüftung verwendet werden. Um die Betriebssicherheit zu erhöhen, ist der doppelt wirkende Betrieb vorzuziehen.
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patentiertes Kupplungssystem
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rostfreie Kupplungselemente
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kein zusätzlicher Hub zum Kuppeln erforderlich
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gezieltes Ansteuern einzelner Kupplungen möglich
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Standardelemente und Sonderelemente erhältlich
Funktionsschema:
Praxisbeispiel
Werkzeug-Spannvorrichtung erhöht Produktivität dauerhaft
Die industriellen Anwender bestätigen den über andere Kupplungen hinausgehenden Nutzwert der automatischen Kupplungsmechaniken (AKM).
Heckert setzt z. B. ein hydraulisches doppelt wirkendes AKM-System in einem speziellen Support der Groß-Bearbeitungszentren HEC 1000 bis 1800 ein.
Das System kuppelt die Werkzeugachse im Stillstand, um sie bzw. das Werkzeug mit Hydraulikflüssigkeit zu beaufschlagen. Das bedeutet, der Spalt von ca. 1 mm lässt die Rotation auch während des Bearbeitens zu.
Vor dem Einsatz des AKM-Systems hatten die Experten in Chemnitz die Kupplungsfunktion aufwändig über eine zusätzliche bewegte Achse mit einem Hub von 5 mm erzeugt. Alternativ hatten sie über eine Mehrkanal-Drehdurchführung nachgedacht.
Die Realisierung dieser Idee erwies sich als problematisch, zum einen wegen der hohen Drehzahl, zum anderen, weil der erforderliche Bauraum nicht zur Verfügung steht. Der Support mit der AKM funktioniert zuverlässig.
Abb. oben:
Aufnahmeblock mit automatischen Kupplungsmechaniken (AKM)
Abb. mitte:
Revolver mit insgesamt 36 Kupplungsnippeln
Abb. unten:
Werkzeugwechsler für neun Werkzeuge mit je 4 automatische Kupplungsmechaniken
Datenblatt 100-6
Nennweite:
5 und 8
Betriebsdruck:
hydraulisch: pmax. 350 bar (NW 5) / 300 bar (NW 8)
pneumatisch: pmax. 3,5 bis 10 bar (NW 5). NW 8 auf Anfrage.
Durchflussrate:
max. 12 l/Minute (NW 5) / 25 l/Minute (NW 8)
Abstand:
Nippel:Mechanik, mindestens 0,6 mm, maximal 1,0 mm
Position:
Toleranz +/- 0,2 mm
Variante:
Einsteck- und Einschraubvarianten
Kuppelverfahren:
drucklos oder unter Druck kuppelbar
Medium:
Hydrauliköl / Druckluft
Datenblatt (PDF):
Bauvarianten: