Drehelastische Kupplungen
Im Wesentlichen werden drehelastische Kupplungen eingesetzt um Fluchtungsfehler auszugleichen, die Vibrationen zu dämpfen und um ein Drehmoment zu begrenzen. Wichtig ist die Unterscheidung zwischen der durchschlagenden- und durchschlagsicheren Kupplungstype. Diese Kupplungen besitzen Federkörper die zumeist aus Elastomerwerkstoffen hergestellt sind. Durch die Formgebung und der Härte des Elastomers, kann die Kupplung an die Anforderungen der Konstruktion angepasst werden. Ist die Dämpfung der Kupplung hoch, so ist in der Regel auch der Ausgleich des Wellenversatzes gut, da der Ausgleich durch das Federelement erreicht wird. Während die durchschlagende Kupplung mit einem zerstörten Elastomere kein Drehmoment mehr übertragen kann und damit weitere Bauteile schützt, so ist bei der durchschlagsicheren Kupplung auch bei einem Elastomer Ausfall die Drehmomentübertragung sicher gestellt.
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Klauenkupplungen
Klauenkupplungen geben Gewähr für eine drehschwingungsdämpfende Kraftübertragung und nehmen Stöße auf, die von ungleichmäßig arbeitenden Kraftmaschinen ausgehen. Klauenkupplungen sind drehelastisch und übertragen das Drehmoment formschlüssig. Sie sind durchschlagsicher.
Die während des Betriebes auftretenden Schwingungen und Stöße werden wirksam gedämpft und abgebaut. Klauenkupplungen können
Axial-, Radial- und Winkelverlagerungen der zu verbindenden Wellen ausgleichen.
Zwei kongruente Kupplungshälften, die innenseitig mit konkav ausgebildeten Klauen versehen sind, stehen in Umfangsrichtung um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt und sind so gestaltet, dass in dem Raum zwischen ihnen ein elastischer Evolventenzahnkranz eingelegt werden kann. Die einzelnen Zähne dieses Zwischengliedes sind ballig profiliert, um Kantenpressungen bei Fluchtungsfehlern der Wellen zu vermeiden. Elastomere in verschiedenen Shorhärten ermöglichen unterschiedliche Dämpfungseigenschaften.
Die elastischen Zähne der Klauenkupplungen sind nur einer Druckbeanspruchung ausgesetzt. Dadurch können die einzelnen Zähne der Klauenkupplung sehr hoch belastet werden.
Klauenkupplungen zeichnen sich durch kleine Baumaße, geringe Gewichte und niedrige Schwungmomente bei hoher Drehmomentübertragung aus. Durch die präzise, allseitige Bearbeitung wird die Laufeigenschaft positiv beeinflusst und die Lebensdauer der Kupplung erheblich erhöht.
Spielfreie drehelastische Klauenkupplungen
Bei dieser speziellen Bauform von Klauenkupplungen sind die Zahnflanken des Zahnkranzes gerade ausgebildet. Dadurch entsteht eine unter Vorspannung spielfreie, axial steckbare Kupplung mit dem jeweiligen Einsatz ideal angepasster Steifigkeit und optimaler Schwingungsdämpfung.
Eigenschaften spielfreier Klauenkupplungen:
- Geringe Flächenpressung durch gerade Verzahnung
- Erhöhte Steifigkeit des Kupplungssystems
- Radialer Steg im Innendurchmesser des Zahnkranzes verhindert zu große Verformung des Zahnkranzes
- Kunststoffzähne angeschrägt, dadurch einfachere Montage
- Wechselseitig angebrachte Warzen verhindern ganzflächiges Anliegen des Zahnkranzes
- Zahnkränze in verschiedenen Shorehärten lieferbar, dadurch individuelle Anpassung an jeweiligen Einsatzfall möglich
Montage und Wartung von Nockenkupplungen
Die Montage der Nockenkupplungen erfolgt unkompliziert durch Zusammenstecken der Kupplungshälften.
Da die Kraftübertragung über die Elastomerpakete erfolgt, beschränkt sich der Verschleiß auf diese. Am Ende der Gebrauchsdauer können diese ausgetauscht werden. Abhängig von der Ausführung der Nockenkupplung ist der Austausch der Elastomerpakete unterschiedlich
Bei der zweiteiligen Kupplungsausführung ist der Austausch der Elastomerpakete nur möglich, wenn eine der gekoppelten Maschinen verschoben wird.
Bei der dreiteiligen Ausführung kann der geschraubte Klauenring gelöst und verschoben werden, sodass der Elastomerpaketwechsel ohne Verschieben der gekoppelten Maschinen möglich ist.
Nockenkupplungen gibt es in durchschlagsicheren und durchschlagenden Baureihen.
Durchschlagsichere Nockenkupplungen
- Die Elastomerpakete dieser Baureihe werden nur druckbeansprucht
-
Bei Zerstörung der Elastomerpakete findet Metallkontakt der Nabenteile statt, diese „Notlaufeigenschaft“ wird z. B. bei Feuerlöschpumpen gefordert.
Durchschlagende Nockenkupplungen
Diese Baureihe ist so konzipiert, dass die Elastomerpakete bei Überlast oder fortgeschrittenem Verschleiß zerstört werden. Die Metallteile der Kupplung können dann ohne Kontakt frei gegeneinander rotieren.
- Die Elastomerpakete werden druck- und biegebeansprucht
- Bei Zerstörung durch Überbelastung der Elastomerpakete drehen sich die Metallteile ohne Kontakt gegeneinander, die Kraftübertragung ist getrennt.
- Durch den Einbau neuer Elastomerpakete ist die Kupplung wieder verwendungsfähig
- Die durchschlagende Eigenschaft dieser Baureihe wird z. B. bei besonders empfindlichen Maschinen gefordert.
Bolzenkupplungen sind drehelastische, durchschlagsichere Kupplungen. Sie sind axial steckbar und zeichnen sich besonders durch die kurz bauende Konstruktion aus. Weiter lassen Bolzenkupplungen eine problemlose Demontage der Elastomerringe samt Bolzen im eingebauten Zustand zu.
Bolzenkupplungen gleichen Wellenversatz jeglicher Art kompetent aus und übertragen dabei sicher das Drehmoment.
Die Kupplungen sind wartungsfrei und finden im allgemeinen Maschinenbau sowie in der Pumpenindustrie, Fördertechnik usw. Anwendung. Drehmomente bis zu 377.800 Nm werden übertragen.
Aufbau
Bolzenkupplungen bestehen aus zwei Naben: einer Bolzennabe mit den entsprechenden Bolzen und einer Buchsennabe. Die Übertragung der Drehmomente erfolgt über die Stahlbolzen mit ihren konischen Elastomerringen und die entsprechenden vorgesehenen Bohrungen der Buchsennabe.
Wellenversatz aller Art, z. B. hervorgerufen durch ungenaue Ausrichtung der An- oder Abtriebelemente, wird somit zuverlässig ausgeglichen, und Schwingungen sowie Antriebsstöße werden hervorragend kompensiert.