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Elastomerkupplung Mit elastischen Kupplungen Schwingungen dämpfen

| Autor / Redakteur: Thomas Walzel / Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Welche Vorteile Elastomerkupplungen bieten und wo sich ihr Einsatz lohnt – KBK Antriebstechnik gibt einen Überblick über sein Baukastensystem mit acht Baureihen.

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Elastomerkupplungen von KBK puffern beispielsweise auch in der Druckindustrie Schwingungen und Stöße wirkungsvoll ab. Hier bei einer Etiketten-Druckmaschine. Dabei sorgen sie für beste Druckergebnisse.
Elastomerkupplungen von KBK puffern beispielsweise auch in der Druckindustrie Schwingungen und Stöße wirkungsvoll ab. Hier bei einer Etiketten-Druckmaschine. Dabei sorgen sie für beste Druckergebnisse.
(Bild: ©Oli_ok - stock.adobe.com)

Werkzeugmaschinen müssen im täglichen Betrieb einiges aushalten, denn beim Kontakt des Werkzeugs mit dem Werkstück entstehen Schwingungen, die sich auch auf die Maschine übertragen. Damit der Bearbeitungsprozess nicht unter diesen periodischen, selbsterregten Schwingungen leidet, verfügen die Maschinen über eine Systemdämpfung, die den Großteil der Vibrationen kompensiert. An An- und Abtriebswelle kommen außerdem elastische Kupplungen zum Einsatz, die die Schwingungen dämpfen.

KBK Antriebstechnik ist Spezialist für die Fertigung dieser Kupplungen, die nicht nur Schwingungen abmildern, sondern auch Wellenversatz ausgleichen. Das Unternehmen produziert sie in verschiedenen Baureihen und Größen für unterschiedliche industrielle Anwendungsbereiche und kann sie aufgrund eines Baukastensystems bis zu 30 % günstiger anbieten als der Wettbewerb. Das Unternehmen fertigt sowohl kleine als auch große Losgrößen und berücksichtigt dabei auch individuelle Wünsche. „Jeder Kunde soll die beste Lösung für seine Anwendung bekommen“, sagt Geschäftsführer Sven Karpstein.

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Schwingungen und Stöße abfedern

Im Bereich der Elastomerkupplungen bietet KBK acht verschiedene Baureihen an, die alle komplett spielfrei sind. Diese Eigenschaft erreicht der Hersteller durch die Vorspannung des Elastomers. Die Spielfreiheit macht sich in einem ruhigeren Lauf der Welle bemerkbar und trägt zusammen mit sogenannten Kupplungssternen zu einem schwingungsarmen Betrieb von Maschinen und Anlagen bei.

Unter Kupplungssternen versteht man Zahnkränze aus Polyurethan, die zwischen die Kupplungsnaben gesteckt werden und dort die über die Welle übertragenen Stöße abdämpfen. Je nachdem, wie groß die zu neutralisierenden Schwingungen sind, werden Zahnkränze in unterschiedlichen Shorehärten verwendet. Bei geringen Schwingungen oder leichten Stößen wählt man einen Elastomerkranz mit geringen dämpfenden Eigenschaften und hoher Torsionssteife, bei stark schwingenden Systemen einen Kranz mit hohem Dämpfungsgrad und entsprechend niedriger Torsionssteife. Die Elastomerkupplungen von KBK können je nach Kupplungsgröße mit Zahnkränzen in Shorehärten zwischen 64 ShD und 98 ShD ausgestattet werden.

Da die Verbindungselemente über Bohrungen von 2 mm bis 60 mm verfügen und für Drehmomente zwischen 0,5 Nm und 525 Nm sowie Drehzahlen von 3750 min–1 bis 47.500 min–1 ausgelegt sind, eignen sie sich für einen weiten Anwendungsbereich. Die Montage der Kupplungen gestaltet sich einfach, da sämtliche Baureihen axial gesteckt werden können. Bei der Baureihe KBE2H hat es der Anwender noch leichter: Diese Kupplung wird in Halbschalenbauweise gefertigt, so dass die zu verbindenden Wellen schon vor der Montage der Kupplung komplett ausgerichtet werden können. Die Kupplung wird anschließend einfach oben und unten auf die Welle gesetzt und mit Klemmbügeln fixiert.

Positionierung von Sonnenkollektoren

Elastomerkupplungen von KBK puffern aber nicht nur in Werkzeugmaschinen Schwingungen und Stöße wirkungsvoll ab, auch in der Druckindustrie oder im Bereich der erneuerbaren Energien dämpfen sie Vibrationen – z.B. in Photovoltaik-Anlagen. Die Bauteile sind dort in den Ein- bzw. Zweiachsnachführungssystemen verbaut, die die Stellung der Kollektoren zur Sonne regeln. Zwischen Getriebemotor und Antriebsspindel gleichen die Kupplungen Wellenversatz aus und neutralisieren eventuell bei der Verstellung der Kollektoren auftretende Schwingungen. Auf diese Weise können die PV-Module ruhig und präzise geführt werden, wodurch sich die Lebensdauer der Anlage erhöht und die Stromausbeute vergrößert wird. Für den begrenzten Bauraum der Anlagen eignet sich die kompakte KBE4, die für Drehmomentbereiche von 12,5 Nm bis 325 Nm gefertigt wird und für Wellendurchmesser von 4 mm bis 45 mm erhältlich ist.

Handlingaufgaben präzise erledigen

Mit den elastischen Kupplungen von KBK dämpfen auch die Ingenieure der Münchner Firma Getotec Stöße und Schwingungen an ihren Linearsystemen. Getotec konstruiert und fertigt unter anderem PFS-Präzisionsschlitten, die für Positionieraufgaben im Handling-Bereich und im Maschinenbau eingesetzt werden. Hier stellen die Elastomerkupplungen vom Typ KBE2 eine gerade, spielfreie Verbindung zwischen Spindelachse und Motor her. Der Stabilität dieser Verbindung kommt eine große Bedeutung zu: Eine möglichst schwingungsarme Verbindung von Welle und Motor ist wichtig, damit die Anlage präzise Positionierbewegungen ausführen kann. Neben den hervorragenden Dämpfungseigenschaften sprachen auch ihre Platz sparende Bauweise, die minimale Masse und ihre hohe Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen für die KBE2.

KBK fertigt alle Elastomerkupplungen mit Aluminium-Naben. „Auf Wunsch liefern wir sie aber auch als Sonderanfertigung oder in Edelstahl“, sagt Karpstein. Bei den Durchmessern ist KBK ebenfalls flexibel: „In unserem Katalog sind sie zwar nach oben hin begrenzt, auf Anfrage produzieren wir aber jedes gewünschte Maß.“ (sh)

* Thomas Walzel, Sales, KBK Antriebstechnik GmbH, Klingenberg am Main

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