Kombinierte Drehverbinder von Servotecnica

Dipl.-Ing. Christian Becker, Servotecnica GmbH, Raunheim

Servotecnica entwickelt und fertigt elektrische Drehübertrager für jeden Einsatzzweck. Sie lassen sich für diverse Signalarten in den unterschiedlichsten Industrieanwendungen einsetzen. Als Partner des Maschinenbaus verfügt das Unternehmen über jahrzehntelange Erfahrungen. Mit Serien wie „Capsule“, „Faston“ oder „Through-Bore“ hält es ein breites Spektrum an Schleifring-Baureihen für verschiedenste Einsatzbereiche bereit – vom Werkzeugmaschinenbau über den Verpackungssektor und die Medizin- und Pharmaindustrie bis hin zur Windenergie-Branche. Das Ziel des Herstellers ist es, zuverlässige Komponenten mit einem optimalen Verhältnis von Qualität und Preis zu liefern – auf Wunsch auch im robusten Stahlgehäuse mit hoher Schutzart für die Öl- und Gasindustrie sowie den Offshore-Bereich. Die wichtigste Funktion eines elektrischen Drehübertragers bzw. Schleifrings ist es, Signale oder elektrische Leistungen von einer festen auf eine mobile Struktur zu übertragen, um eine durchgehende Rotation zwischen beiden Seiten zu ermöglichen. Schleifringe bestehen daher aus einem außenliegenden Stator, der in der Regel feststeht, sowie einem innenliegenden Rotor. Der ständige leitende Kontakt kommt während der Rotation durch Edelmetallbürsten im Stator zustande, die auf Edelmetallringen am Rotor schleifen. Servotecnica-Schleifringe erreichen eine Lebensdauer von bis zu 50 Mio. Umdrehungen.

Mit seinen kombinierten Drehübertragern bzw. Drehverbindern (auch unter den Begriffen kombinierter Schleifring, elektrischer Drehverbinder und Flüssigkeitsdrehverbinder bzw. Flüssigkeitsdrehübertrager bekannt) bietet der Hersteller Lösungen an, die den Transport von Flüssigkeiten, flüssigen Substanzen oder Gasen von einer festen auf eine mobile Struktur erlauben. Die kombinierten Drehübertrager bzw. Drehverbinder werden selbst produziert und vertrieben. Die integrierten Flüssigkeitsverbinder stammen dagegen vom US-Partner DSTI. Zur Übertragung können mehrere Durchgänge vorhanden sein. Je nach Flüssigkeit oder Gas werden für jede Anwendung entsprechende Dichtungsmaterialien verwendet. Für die elektrischen Signale kommen Schleifringe zum Einsatz. Dabei besteht der Stator aus Edelmetall-Bürsten (vergoldetes oder versilbertes Kupfer), während sich der Rotor aus mit Edelmetall hergestellten Ringen zusammensetzt. Die Funktionsweise ist umkehrbar: Der normalerweise feste Außenteil lässt sich zum Drehen bringen und der – normalerweise rotierende – Innenteil festhalten.

Ein Beispiel für Anwendungen, bei denen kombinierte Drehübertrager Verwendung finden, sind Kabeltrommeln für Offshore-Anwendungen. Je nach Einsatzzweck müssen diese elektrische Leistung, Signale und Daten von der rotierenden Trommel auf den stehenden Teil übertragen. Oft kommen dabei fiberoptische Leitungen zum Einsatz. Bei komplexeren Kabeltrommeln, wie sie beispielsweise in Container-Häfen oder auf Ölplattformen die Regel sind, müssen neben den elektrischen Signalen auch Gase und Fluide transportiert werden. Hier kommen die speziell dafür konstruierten Drehübertrager zum Einsatz, die mit – je nach Bedarf auch ATEX-zertifizierten – Schleifringen zu einer kompakten Einheit kombiniert sind. Ein weiteres, sehr anspruchsvolles Anwendungsbeispiel sind Abfüllanlagen für Lebensmittel bzw. Getränke oder pharmazeutische Produkte in einer sterilen Umgebung. Hier gilt es, gewisse Grundvoraussetzungen wie Widerstandsfähigkeit gegenüber Reinigungsmitteln oder eine hohe Dichtigkeit zu erfüllen. In Getränkeabfüllanlagen ermöglichen es die kombinierten Drehübertrager die Flaschen mit Spülmitteln und Wasser zu reinigen, mit Druckluft auszublasen sowie mit den entsprechenden Flüssigkeiten neu zu befüllen. Gleichzeitig müssen zur Überwachung der Prozesse die Daten verschiedener Sensoren weitergegeben werden.

Servotecnica bietet eine Palette von verschiedenen kombinierten Drehübertragern an. Die einfachste Lösung ist dabei die Ausführung SVTS C 05 mit einem einzelnen Luftdurchgang von 6 bzw. 10mm. Der elektrische Teil des Drehübertragers kann sowohl Leistung, mit Kontakten mit bis zu 15A und bis zu 24 Durchgängen, als auch Digital- und/oder Analogsignale oder Feldbusse übertragen. Wenn eine größere Anzahl von Luftdurchgängen mit Drücken bis 40 bar gefordert ist, empfiehlt sich die Kombination des pneumatischen Übertragers LT mit einem der elektrischen Schleifringe vom Typ SVTS A. Die Ausführung LT21241 bietet 24 Luftdurchgänge und 56 elektrische Leistungssignale und/oder Signale einschließlich Feldbussen. Bei sehr hohem Gasdruck und kleinem Bauraum ist die Baureihe SE mit 2 bis 24 Durchgängen in sieben Abstufungen die richtige Lösung. Dabei werden bis zu 512 bar bei 300 U/min erreicht. Für größere Geschwindigkeiten bis zu 500 U/min und Drücken von bis zu 512 bar empfiehlt sich die die Flüssigkeitsdrehverbinder-Serie GP mit 2–3–4–6–8–10–12 Durchgängen mit Anschlüssen bis 1“.

Für Lösungen, bei denen sowohl Luftdurchgänge als auch Flüssigkeitsdurchgänge notwendig sind, eignet sich die Serie GPS mit Stahlgehäuse. Bei der Ausführung GPS-301–12 sind bis zu zwölf Durchgänge mit Drücken von bis zu 512 bar möglich – immer vorausgesetzt, dass sie mit einem elektrischen Schleifring oder Drehübertrager kombinierbar ist, der die Übertragung der Leistung, Signale und Feldbusse erlaubt. Servotecnica bietet für jede Baureihe zudem speziell an die individuelle Anwendung angepasste Lösungen an. So kann der Hersteller jede Anforderung im Bereich der kombinierten Drehverbinder erfüllen. jg