Elastische Klauenkupplungen Der neue Standard für elastische Klauenkupplungen

Mit einem neuen Elastomerwerkstoff erfüllt KTR den Wunsch der Maschinenbauer, Standard-Wellenkupplungen in einem vergrößerten Temperaturbereich einsetzen können. Der Werkstoff T-PUR bewährt sich bereits in der Praxis.

Anbieter zum Thema

SCHMIDT-KUPPLUNG GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

ORBIT GmbH Antriebstechnik

KTR Systems GmbH

Dreh- oder biegeelastische Kupplungen, die auch als flexible Kupplungen oder Wellenkupplungen bezeichnet werden, haben in erster Linie die Aufgabe, in einem Antriebsstrang Drehmoment zu übertragen und gleichzeitig Drehmomentstöße, Resonanzschwingungen und Wellenversatz auszugleichen oder zumindest stark zu dämpfen.

Störungen dieser Art sind bei ungleichmäßig arbeitenden Kraftmaschinen und Elektromotoren, in Generatoren, Kompressoren und Pumpen nicht zu verhindern und müssen deshalb mit Hilfe dieser Maschinenelemente beseitigt oder auf ein Minimum reduziert werden.

Ziel: Die perfekte Wellenkupplung

Eine Elastomer- oder Klauenkupplung ist als Bindeglied zum Beispiel zwischen Antriebsmotor und Arbeitsmaschine ein Schlüsselprodukt, das einen reibungslosen möglichst langen Betrieb einzelner Anlagenteile der Prozess- und Verfahrenstechnik gewährleisten muss. Fällt ein solches Teilsystem aus, ist auch die Funktionstüchtigkeit großer Industrieanlagen trotz aller Redundanz sofort infrage gestellt.

Die Forderung lautete deshalb: Auch einzelne Teilsysteme dürfen nicht an ihre Grenzen stoßen, sondern müssen bei wachsenden Anforderungen ihre Aufgaben erfüllen. Deshalb war die Suche nach der perfekten Kupplung schon immer Ziel und eine große technische Herausforderung zugleich. Erst die perfekte Kupplung erhöht die Lebensdauer einer Arbeitsmaschine und hilft so, die Betriebskosten nachhaltig zu senken.

Auch Walkarbeit erhöht die Temperatur

Das Standardmaterial von Elastomerzahnkränzen ist thermoplastisches Polyurethan für Anwendungen im Temperaturbereich zwischen -30 °C und + 90 °C. Es ist in unterschiedlichen Shore-Härten lieferbar und hat bisher meist die Forderungen nach hohem Dämpfungsvermögen und Torsionssteifigkeit erfüllt. Beide Parameter sind aber eng mit der Temperaturbeständigkeit verknüpft. So reduziert sich beispielsweise bei 90 °C die Drehmomentkapazität der Kupplung auf 45% des Wertes, der noch bei 30 °C übertragen werden kann.

Je höher die Temperatur in der Kupplung, desto eingeschränkter sind ihre Möglichkeiten auszugleichen und zu dämpfen. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu wissen, dass es nicht nur die Umgebungstemperatur ist, die für hohe Temperaturen innerhalb der Kupplung verantwortlich ist. Auch die sogenannte Walkarbeit, die die Kunststoffkränze in der Kupplung zu verrichten haben, trägt zu einer Temperaturerhöhung bei. Die entscheidende Temperatur ist diejenige, die auf den Kunststoff einwirkt.

Sondermischungen werden seltener

Immer häufiger wünschen die Konstrukteure z.B. von verfahrenstechnischen Anlagen Kupplungen, die für einen erhöhten Temperaturbereich und andere besondere Umgebungsbedingungen geeignet sind. Für besonders anspruchsvolle Umgebungsbedingungen mussten deshalb in der Vergangenheit häufig sehr hochwertige Zahnkränze aus PEEK oder anderen hochpreisigen Sondermischungen eingesetzt werden. Diese haben jedoch auch Nachteile bezüglich Dämpfung oder Verlagerung.

Als weitere Variante bietet KTR auch Zahnkränze aus Edelstahldrahtgestrick an. Messungen im Temperaturbereich von -40 °C bis +180 °C haben ergeben, dass die Werte von Drehmomentkapazität, Drehsteifigkeit und Dämpfung nahezu konstant sind und im normalen Temperaturbereich durchaus mit denen der Standard-Elastomerzahnkränze verglichen werden können.

Die Zahnkränze aus Metall waren und sind jedoch nur eine Ergänzung der Produktpalette, um auch in Hochtemperatur-Grenzbereichen eine elastische Kupplung anbieten zu können. Ursächlich war seinerzeit die Herausforderung Pumpen für den Einsatz bei Hochtemperaturen und auch in korrosiver Atmosphäre anbieten zu können. (Mehr Infos nach dem Seitenwechsel)

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