02. JULI 2016

zurück

kommentieren drucken  

Der richtige Dreh


Drehmomentsensoren - Wenn ein Bauteil in Krankenhäusern oder Kernkraftwerken eingesetzt wird, gibt es keine Kompromisse. Der Hersteller muss es auf Herz und Nieren testen.

Als führender Hersteller von Freiläufen und Rücklaufsperren liefert Stieber, Heidelberg, seine Produkte oft in äußerst sensible Sicherheitsbereiche, wie zum Beispiel in Notstromanlagen von Krankenhäusern oder Kernkraftwerken. Ein Ausfall dort könnte fatale Folgen haben.
Die lückenlose Qualitätskontrolle hat deshalb oberste Priorität. Kein Freilauf und keine Rücklaufsperre verlässt ungeprüft das Werk. Stieber baut die erforderlichen Prüfstände von jeher selbst und setzt dabei vor allem auf zuverlässige und bewährte Komponenten. Wichtige Qualitätsmerkmale bei Freiläufen sind die Verlustleistungen im Überhol- und im Mitnahmebetrieb. Beide Größen werden aus dem jeweiligen Eingangsmoment und der entsprechenden Drehzahl berechnet.
Während des Mitnahmebetriebs wird die Abtriebsseite lastfrei gehalten. Diese Aufgabe übernimmt ein zusätzlicher Hilfsfreilauf, welcher selbst im Überholbetrieb arbeitet und damit die mechanische Entkopplung der Abtriebswelle realisiert. Am eingangsseitigen Messflansch wirken dann lediglich noch die Schleppmomente der Lager und das Mitnahmemoment dieses Hilfsfreilaufes. Drehmoment-, Drehzahl- und Leistungskurve werden erfasst und rückführbar dokumentiert. Unregelmäßigkeiten im Leistungsverlauf lassen so rechtzeitig auf defekte Lager, fehlende oder falsch sitzende Dichtringe oder andere Montagefehler schließen.

Verlustleistung erfassen
Nach vierstündiger Prüfprozedur wechselt die Drehrichtung und der Freilauf geht in den Überholbetrieb über. Jetzt folgt die Erfassung der Verlustleistung im Überholbetrieb, dem wichtigsten Qualitätskriterium eines Freilaufes. Die Abtriebswelle wird diesmal vom Hilfsfreilauf festgehalten. Der Freilauf arbeitet nun im Mitnahmebetrieb und überträgt das abtriebsseitige Restmoment auf den fest abgestützten Reaktions-Drehmomentsensor Typ 150 RD.
Das wirkende Moment wird zusätzlich zum Eingangsdrehmoment erfasst und ebenfalls rückführbar dokumentiert. Im Überholbetrieb gilt: Je kleiner das Rest- beziehungsweise Mitnahmemoment auf der Abtriebsseite, desto besser sind die Freilaufeigenschaften.
Die Höhe des gemessenen Drehmoments korreliert mit der inneren Reibung zwischen Antriebs- und Abtriebsseite im mechanisch ausgekoppelten Zustand und wird im Wesentlichen durch die Viskosität des verwendeten Öls bestimmt. Ist es zu groß, könnte später beispielsweise der Diesel eines Notstromaggregates ungewollt mitgenommen werden.

Platz und Kupplung sparen
Eine besondere Herausforderung bestand darin, den Prüfstand so kompakt wie möglich zu bauen. Falls das Konzept überzeugt, sollten später noch weitere Prüfstände folgen. Für das Antriebsdrehmoment musste deshalb ein besonders kurzer Sensor gefunden werden. Der Messflansch Typ 0225 DF von Kistler Staiger Mohilo kam dieser Forderung am nächsten. Er baut kurz und der Rotor kann mittels eines Spannsatzes direkt auf die Antriebswelle genommen werden. Dies ist ein entscheidender Vorteil, denn so entfällt eine platzraubende und teure Kupplung.
Außerdem bietet der stirnseitige Gewindeteilkreis auf der Flanschseite die Möglichkeit, eine Zahnriemenscheibe direkt aufzuschrauben. Die ausgleichende Wirkung des Riemens macht dann auch hier eine Kupplung überflüssig. Querkräfte beziehungsweise Biegemomente, die vom Zahnriemen zu erwarten sind, hält ein zusätzliches Lager vom Sensor fern. Es stützt die Riemenscheibe unmittelbar auf der Antriebswelle ab. Möglich macht das die durchgehende Innenbohrung im Sensorkörper. Die Welle kann damit bis zur Riemenscheibe durchgeführt werden.
Der Sensor Typ 0225 DF ist äußerst robust, verfügt über die erforderliche Genauigkeit und liefert gleichzeitig die notwendige Drehzahlinformation. Aufgrund der ausgezeichneten Auftragslage und der bisher gemachten guten Erfahrungen mit dem Prüfstand hat Stieber inzwischen ein weiteres Exemplar gebaut.
Klaus-Dieter Bräuer, Kistler Staiger Mohilo; Frank Villwock, Stieber/ml

Sonderausgabe:
DIGEST 2007
Unternehmen:
Bilder:

kommentieren drucken  


ANZEIGE

 

 
» Finden Sie weitere Fachartikel in unserem Artikelarchiv

  Jetzt Newsletter
abonnieren!


Aktuelle Ausgaben

Über uns