Schaltverhalten von Überlastkupplungen

Moderne Produktionsanlagen unterliegen der Forderung nach fortwährender Steigerung der Produktivität. Diese wird vor allem durch kürzere Bearbeitungszeiten, höhere Verfügbarkeit der Anlagen, längere Maschinenlaufzeiten sowie geringere Betriebskosten erreicht. Hieraus resultieren Forderungen wie die Erhöhung der Antriebsleistung, der Dynamik und der Leistungsdichte bei gleichzeitiger Steigerung der Betriebssicherheit. Im Hinblick auf diese Entwicklung besitzt der Bereich der Antriebstechnik eine Schlüsselrolle. Für die einzelnen Komponenten der Antriebe bedeutet die Erhöhung des Wirkungsgrades eine möglichst steife sowie dämpfungsarme Auslegung bei gleichzeitiger Minimierung der bewegten Massen. Dies führt zu einer geringeren Sicherheit gegenüber Überlastereignissen, weil einerseits für die Dimensionierung der Bauteile möglichst nur mit der betrieblichen Nennlast gerechnet wird und andererseits die Lastamplituden durch geringere Dämpfung sowie höhere Steifigkeit und Geschwindigkeit ansteigen. Bei CNC-Werkzeugmaschinen werden Störfalle häufig dadurch verursacht, dass sich Programmierfehler in den Steuerungsprogrammen nicht gänzlich vermeiden lassen. Aus diesem Grund kommt es zu Kollisionen, bei denen verfahrbare Komponenten beispielsweise gegen die Werkstückaufnahme gefahren werden [59], [61]. Eine Studie im Bereich der Werkzeugmaschinen, bei der die Daten einer Versicherungsgesellschaft aus einem Zeitraum von fünf Jahren ausgewertet wurde, ergab, dass 75% aller Schäden auf Kollisionen zurückzuführen sind. Die Instandsetzungskosten (Material-, Personal- und Hilfsmittelkosten) waren im Mittel um 20% höher im Vergleich zu den übrigen Schadensfällen…