Lernfeld 8 · Prüfung Teil 2

Kupplungen, Bremsen und Ausrichten

Kupplungen, Federdruckbremsen und das Ausrichten von Motoren: Kupplungsarten, Bremsmoment, Lüftspalt, Kippfuß, Radial- und Winkelversatz.

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Darum geht es

Kupplungen verbinden Motor und Arbeitsmaschine. Starre Kupplungen verlangen genau fluchtende Wellen. Elastische Klauenkupplungen dämpfen Drehstöße und gleichen kleine Versatzfehler aus, drehsteife Lamellen- oder Balgkupplungen sind spielfrei und deshalb bei Servoantrieben üblich. Hydrodynamische Kupplungen lassen schwere Massen sanft anlaufen, Rutschkupplungen begrenzen das Moment bei Blockade. Keine Kupplung ersetzt aber das Ausrichten.

Beim Ausrichten wird die bewegliche Maschine, meist der Motor, zur festgesetzten Maschine ausgerichtet. Zuerst wird ein Kippfuß beseitigt, also ein Fuß, der nicht satt aufliegt. Dann misst du Radialversatz (parallel versetzte Achsen) und Winkelversatz (geneigte Achsen) in senkrechter und waagerechter Ebene, am genauesten mit einem Laser-Ausrichtsystem, sonst mit Messuhren. Die Höhe korrigierst du mit Passblechen, seitlich schiebst du mit Abdrückschrauben. Nach dem Anziehen der Fußschrauben folgt eine Kontrollmessung mit Protokoll.

Federdruckbremsen arbeiten nach dem Ruhestromprinzip: Federn bremsen, der Elektromagnet lüftet. Fällt die Spannung aus, greift die Bremse von selbst, deshalb sitzt sie an Hubwerken und hängenden Achsen. Das Bremsmoment wird aus dem Lastmoment an der Motorwelle mit einem Sicherheitsfaktor bestimmt. Mit dem Belagverschleiß wächst der Lüftspalt; wird er zu groß, lüftet die Bremse nicht mehr. Bei Hubwerken wird die Bremse gleichstromseitig geschaltet, damit sie schnell einfällt. Die Haltebremse eines Servomotors hält nur im Stillstand, gebremst wird elektrisch.

Das solltest du dir merken

Federdruckbremsen bremsen, wenn die Spule stromlos ist.
Vor dem Ausrichten immer zuerst den Kippfuß beseitigen.
Ausgerichtet wird die bewegliche Maschine, gemessen in zwei Ebenen.
Gleichstromseitiges Schalten verkürzt die Einfallzeit der Bremse.
Elastische Kupplungen gleichen nur kleine Versatzfehler aus.

Formeln

Lastmoment einer Hubtrommel an der Motorwelle: $M_{L} = \frac{m \cdot g \cdot r}{i}$; $m$ Masse in kg, $g = 9, 81$ m/s², $r$ Trommelradius in m, $i$ Übersetzung
Erforderliches Bremsmoment: $M_{Br} = S \cdot M_{L}$; $S$ Sicherheitsfaktor nach Vorgabe, $M_{L}$ Lastmoment an der Motorwelle in N·m

Typische Fehler in der Prüfung

Mit der Wasserwaage statt relativ zur anderen Welle ausgerichtet.
Beim Hubwerk den Durchmesser statt des Radius der Trommel eingesetzt.
Erwartet, dass eine elastische Kupplung bei Blockade das Moment begrenzt.

Tipps aus der Werkstatt

Vor dem Ausrichten immer zuerst den Kippfuß prüfen: jede Fußschraube einzeln lösen und messen, wie weit sich der Fuß hebt. Erst wenn alle Füße satt aufliegen, lohnt sich die Messung mit Laser oder Messuhr. Sonst verzieht sich der Motor beim Anziehen, und die ganze Arbeit war umsonst.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

12 Aufgaben zu „Kupplungen, Bremsen und Ausrichten“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Maschinen und Antriebstechnik, Lernfeld 8 (Mechanische Komponenten dimensionieren und integrieren); DIN EN 60204-1, DIN EN ISO 13849-1. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.