Kupplungen Eigenschaften und Schwerpunkte verschiedener Servokupplungen

Redakteur: Karl-Ullrich Höltkemeier

Moderne Fertigung fordert von den Produktionsanlagen eine hohe Präzision. Diese hängt wesentlich von der Qualität der Servoachsen und ihren Komponenten ab. Je genauer, je präziser, je exakter eine Anlage arbeiten soll, umso sorgfältiger ist das Augenmerk dabei auf den Bereich der Wellenverbindungen, die Kupplungen, zu legen. Hier ist die Firma Jakob Antriebstechnik als ein führender Hersteller von Ausgleichs- und Sicherheits-kupplungen seit mehr als 30 Jahren tätig.

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Metallbalgkupplungen: Für höhere Anforderungen hinsichtlich einer Positioniergenauigkeit und höheren Drehmomentanforderungen in Servoachsen. Bilder: JAKOB Antriebstechnik
Metallbalgkupplungen: Für höhere Anforderungen hinsichtlich einer Positioniergenauigkeit und höheren Drehmomentanforderungen in Servoachsen. Bilder: JAKOB Antriebstechnik
( Archiv: Vogel Business Media )

Die Praxis hat gezeigt, dass bei ausfallenden Maschinen zu 50% unzureichend fluchtende Wellen für den Schaden verantwortlich sind. Diese Ausfälle können durch Kupplungen, die diese Fluchtungsmängel ausgleichen vermieden werden.

Da jede Drehmomentübertragung, jeder Servostrang, seine eigene Charakteristik hat, gibt es auch unterschiedliche Kupplungstypen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Allgemein werden Metallbalgkupplungen, Elastomerkupplungen und auch Federscheibenkupplungen eingesetzt.

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Ein breites Programm im Angebot

Metallbalgkupplungen: Für höhere Anforderungen hinsichtlich einer Positioniergenauigkeit und höheren Drehmomentanforderungen in Servoachsen zeigen sich Metallbalgkupplungen als besonders geeignete Verbindungselemente. Dabei sind Metallbalgkupplungen in axialer, winkeliger und radialer Richtung flexibel, aber in der Drehrichtung extrem steif. Besonders die Länge eines Balges ist maßgebend für die Leistungscharakteristik der Kupplung. Durch eine Erhöhung der Anzahl der Wellen des Metallbalges lassen sich Rückstellkräfte verringern und Verlagerungswerte erhöhen, gleichzeitig ergeben sich jedoch auch Nachteile in Bezug auf die Torsionssteife der Kupplung. Bei der Baureihe KP übernehmen kurze, verdrehsteife 4 oder 5-wellige Edelstahlbälge die zentrale Kraftübertragungsaufgabe. Die Bälge sind mehrlagig und können damit nochmals in ihren technischen Unterschieden beeinflusst werden. Mit der neuen Kupplungsreihe KG wurde der modernen Entwicklung mit dem Ziel auf verringernde Außenmaße und gleichzeitig höherer Leistungsdichte Rechnung getragen. Als Ganzmetallkupplungen sind sie für Temperaturen bis 400 °C geeignet.

Elastomerkupplungen: Für Elastomerkupplung wären diese Temperaturen bereits um einiges zu hoch. Ihr Einsatzbereich erstreckt auf Temperaturen bis 120°C. Die Elastomerkupplungen von JAKOB wurden speziell für den Einsatz in hochdynamischen Servoachsen entwickelt. Der Elastomerstern besteht aus Polyurethan und ist wegen seiner federelastischen Eigenschaften in der Lage, Achsversatz, Schwingungen und Stöße zu kompensieren. Das gute Dämpfungsverhalten kann sich bei Betrieb in Anlagen mit häufiger Stoß-, Wechsel- oder Schwingungsbelastung positiv auf die Lebensdauer der verbundenen Aggregate auswirken. Einfache Steckmontage, Wartungsfreiheit und Medienbeständigkeit garantieren den Anwendern darüber hinaus eine hohe Betriebssicherheit. Über unterschiedliche Shorehärten kann man die Steifigkeit und die Dämpfungseigenschaften der Kupplung beeinflussen.

Balgkupplungen für kleinste Einbauräume und größte Drehmomente

Um den Anforderungen von Maschinenbau und Antriebstechnik nach möglichst kompakter Bauweise und hoher Steifigkeit und Leistungsdichte gerecht zu werden bietet JAKOB die bereits bewährte und jetzt verbesserte Kupplungsreihe KG an. Dabei wird das überzeugende, allgemein positive Verhalten von Balgkupplungen, besonders das günstige Trägheitsmoment, in Anspruch genommen und platzsparend mit einem Zwei-Wellenbalg ausgeführt. Mittels Zentrierung in der Getriebelagerung und mit einer, für das spezielle Getriebe gefertigter Nabenausführung, entstehen weitere Vorteile. Die Kupplungsreihe KG spart gegenüber der Standardversion ca. 40% Länge und weist mit einer ca. 25% höheren Drehmomentkapazität eine gesteigerte Torsionssteifigkeit aus.

Neben der Längenreduzierung legt JAKOB-Antriebstechnik seinen Entwicklungsschwerpunkt auch auf Balgkupplungen mit erhöhter Leistungsübertragung. Dies erfolgt bevorzugt durch eine Erhöhung der Anzahl der Balglagen bis auf derzeit maximal sieben Lagen sowie durch eine Vergrößerung des Außendurchmessers. Mit der Kupplungsreihe KXL wird bereits ein Drehmoment von 38 000 Nm erreicht.

Miniatur-, Distanz- und Sonderkupplungen: JAKOB Antriebstechnik bietet neben dem Standardprogramm der Servoausgleichskupplungen auch Kupplungen im Extrembereich, von kleinen Miniaturkupplungen bis zu Distanzkupplungen mit 9 m Achsabstand und Drehmomenten von 0,2 bis 38.000 Nm an. Daneben liegt ein besonderer Entwicklungsschwerpunkt auf dem Bereich der Sonderkupplungen z. B. die Kombination von Kupplung und Bremsscheiben.

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