Praxis-Tipp

Andreas Mühlbauer,

Kriterien zur Wahl der richtigen Servokupplung

Um die passende Kupplung für einen Antriebsstrang zu finden, müssen einige Faktoren beachtet werden. Der benötigte Drehmomentbereich, der Versatz und die Umgebungstemperaturen der Kupplung sind dabei besonders wichtig.

Metallbalgkupplungen können kleine Fluchtungsfehler ausgleichen. © Jakob Antriebstechnik

Eine Kupplung verbindet zunächst zwei Wellenzapfen. Schon ein minimaler Versatz der Wellen oder Schwankungen in der Umgebungstemperatur können allerdings zu einem unruhigen Lauf führen.

Balgkupplungen sind in Drehrichtung sehr torsionssteif, das heißt, sie verwinden sich kaum in sich selbst. Lateral hingegen sind sie flexibel, was ihnen erlaubt, Fluchtungsfehler auszugleichen. Geringe Rückstellkräfte, die absolut spielfreie Drehmomentübertragung und die flexiblen Anwendungsmöglichkeiten machen sie heute zu einem unverzichtbaren Bestandteil im Maschinenbau. Besonders bei hohen Drehzahlen und präzisen Anwendungen können Metallbalgkupplungen punkten.

Die passende Servokupplung wählen

Sicherheitskupplung SKB-KP im Spezialschnitt. © Jakob Antriebstechnik

Elastomerkupplungen wirken sich dämpfend auf Vibration aus, anstatt sie an die nächste Komponente weiterzugeben. Auch bei dieser Art von Ausgleichskupplungen ist es wichtig, auf eine möglichst präzise Fluchtung zu achten, aber die Risiken eines Schadens sind hierbei wesentlich geringer. Je nach Anwendung sind jedoch auch Kombinationen aus Metallbalg-, Sicherheits-, Elastomer- sowie Distanzkupplungen möglich.

Um die passende Servokupplung für eine bestimmte Anwendung zu finden, ist es wichtig, zunächst das benötigte maximale Drehmoment zu ermitteln. Die Kupplung sollte dann dementsprechend gewählt werden, denn sie darf auf keinen Fall dauerhaft mit Überlast oder im absoluten Grenzbereich arbeiten. Eine eventuelle Fehlausrichtung geht Hand in Hand mit der möglichen Lebensdauer, denn je größer die Fehlausrichtung ist, desto größer ist der Verschleiß und umso geringer wiederum die Lebenserwartung der Kupplung. Daher ist auf eine möglichst genaue Ausrichtung unbedingt zu achten. Der ausgleichbare laterale Versatz bewegt sich im Bereich von etwa 0,15 bis 0,3 mm. Dies hängt auch stark von der Anzahl der Balgwellen ab. So erreicht eine vierwellige Kupplung mehrfach höhere mögliche Versatzwerte als eine zweiwellige Kupplung.

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Sicherheitskupplung SKY-EK im Schnitt. © Jakob Antriebstechnik

Grundsätzlich ist die laterale Verschiebung aber mit der wichtigste zu berücksichtigende Faktor nach dem Drehmoment, da er große Auswirkungen auf die mögliche Kraftübertragung hat. Ein hoher Versatz kann, wie oben erwähnt, zudem zu einem unruhigen Lauf führen und damit zu erhöhtem Verschleiß, größerer Lärmentwicklung oder sogar Schäden am kompletten Antriebsstrang.

Bei der Messung der maximalen Betriebstemperatur gilt es auch, die eventuelle Wärmeentwicklung der Maschine und ihrer Komponenten im laufenden Betrieb zu berücksichtigen. Die Wahl des Materials der Kupplungen ist in diesem Zusammenhang ebenfalls wichtig. Das aufgrund seines geringen Gewichts häufig genutzte Aluminium wird bei sehr hohen Maximaltemperaturen beispielsweise durch Edelstahlbauteile ersetzt.

Nach Unterlagen von Jakob Antriebstechnik / am

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