Bisheriger Stand der Technik sind Elektromagnetzahnkupplungen, die entweder im geschlossenen - also drehmomentübertragenden - oder im geöffneten Zustand elektrische Energie verbrauchen. Das Bedeutet, für das Halten eines Schaltzustandes (offen oder geschlossen) wird dauerhaft Energie benötigt.

Eine Konsequenz daraus ist, dass es unter Umständen bei einem Stromausfall zu einer ungewollten Änderung des Schaltzustandes der Kupplung kommen kann. Dies kann je nach Einsatzfall aus Sicherheitsgründen als kritisch angesehen werden.

Vorteile der Neuentwicklung

Die Neuentwicklung der Maschinenfabrik Mönninghoff bietet zwei entscheidende Vorteile gegenüber konventionellen Elektromagnetzahnkupplungen: Es wird lediglich zum Wechsel des Schaltzustands ein kurzer Stromimpuls benötigt. Das Halten des Schaltzustands wird stromlos realisiert, egal ob die Kupplung offen oder geschlossen ist. Das bedeutet, dass in den meisten Einsatzfällen große Mengen elektrischer Energie eingespart werden können.

Der zweite Vorteil liegt darin, dass auch bei einem Stromausfall der gerade anliegende Schaltzustand der Kupplung gehalten wird. Es kommt somit zu keinem ungewollten Öffnen oder Schließen der Kupplung, welches in zahlreichen Anwendungsfällen einen erheblichen Gewinn an Sicherheit bedeutet und darüber hinaus den Anforderungen der neuen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Rechnung trägt.

Funktionsprinzip

Realisiert werden diese Vorteile mittels eines Funktionsprinzips, das aus einer Kombination von Elektromagnetspule, Permanentmagneten und Schraubenfedern besteht. So hält allein die Federkraft die Kupplung im geöffneten Zustand. Durch einen Stromimpuls auf die Elektromagnetspule werden die Federkräfte jedoch überwunden und die Kupplung schließt. Im darauffolgenden, geschlossenen Zustand wird die Federkraft allein durch die Kraft der Permanentmagnete überwunden und die Kupplung im geschlossenen Zustand gehalten. Die Kraft der Permanentmagnete ist so dimensioniert, dass hiermit auch das Nenndrehmoment der Kupplung übertragen werden kann. Zum Öffnen der Kupplung ist lediglich wieder ein kurzer Stromimpuls, jetzt in anderer Stromrichtung, auf die Elektromagnetspule nötig. Hierdurch wird die Kraft der Permanentmagnete neutralisiert und durch die Federkraft wird die Kupplung erneut geöffnet.

Technische Daten und Sonderlösungen

Sowohl Außendurchmesser als auch übertragbare Drehmomente entsprechen weitestgehend den Standardkupplungen der Maschinenfabrik Mönninghoff. Allein die Länge der Kupplung weicht vom Standard ab. Zur Detektion des Schaltzustands befindet sich
standardmäßig eine Nut auf dem Ankerteil der Kupplung, die mit einem handelsüblichen, induktiven Sensor o.Ä. abgefragt werden kann. Als Ergänzung zur bistabilen Elektromagnetzahnkupplung sind ebenfalls bistabile Zahnhaltebremsen und diverse andere Sonderkonstruktionen nach Kundenwunsch möglich. kf