Die Qualität entscheidet

In Produktionsanlagen hängen Fertigungsgenauigkeit, Vorschubgeschwindigkeit oder Lebensdauer wesentlich von der Qualität der Servoachsen und ihrer Komponenten ab. An die hier eingesetzten Kupplungen werden dabei je nach Anwendungsfall ganz unterschiedliche Anforderungen gestellt. mayr^® Antriebstechnik steht für ein breites Spektrum an spielfreien, zuverlässigen Wellenkupplungen und bietet auch bei den immer gefragteren leistungsstarken Kupplungen mit hohen Drehzahlen zukunftsweisende Lösungen.  

Die Servotechnik ist ein innovativer Wachstumsmarkt und die Zahl der jährlich in Maschinen und Anlagen installierten Servoachsen steigt kontinuierlich an. Dabei nehmen die Dynamik und die Beschleunigungsmomente der Servoantriebe immer weiter zu und somit wachsen auch die Anforderungen an die Wellenkupplungen. Diese haben in den Achsen die grundlegende Funktion, die Motorleistung präzise von einer Welle auf eine zweite zu übertragen und auftretenden Wellenversatz auszugleichen. In der Servotechnik kommen dabei bevorzugt Metallbalg-, Elastomer- und Lamellenpaketkupplungen zum Einsatz, die zu den gängigsten und attraktivsten spielfreien Wellenkupplungen gehören. Allerdings hat jeder Antrieb seine speziellen Eigenheiten und stellt ganz unterschiedliche Anforderungen an die Kupplungen. Daher bietet mayr^® Antriebstechnik ein sehr breites und ausgereiftes Produktprogramm für unterschiedlichste Antriebskonstellationen.

Präzise und absolut spielfrei

So ist zum Beispiel die smartflex^® Metallbalgkupplung mit einem mehrlagigen Metallbalg ausgeführt, der der Kupplungen eine hohe Drehfedersteifigkeit verleiht. Dies sorgt in Servoachsen für eine hohe Positionier- und Rundlaufgenauigkeit auch unter schwierigen Bedingungen und gewährleistet eine absolut spielfreie und damit fehlerfreie Drehmomentübertragung zwischen den beiden Wellen. Darüber hinaus steht die mehrlagige Balgausführung für eine vielfach höhere Verlagerungsfähigkeit im Vergleich zu einlagigen Bälgen. Höhere Verlagerungsfähigkeit bedeutet aber auch höhere Zuverlässigkeit, Betriebssicherheit und Lebensdauer. Die smartflex^® Kupplungen zeichnen sich zudem durch eine auf dem Markt einzigartige Klemmverbindung zwischen Welle, Nabe und Metallbalg aus – also durch eine solide kraftschlüssige Verbindung. Das bedeutet, diese Kupplungen haben keine thermisch vorbelasteten Schweiß- oder Lötverbindungen oder medienunbeständigen Klebeverbindungen. Durch die Klemmverbindung lassen sich die Kupplungen sehr einfach und flexibel nach einem Baukastenprinzip zusammensetzen. Die Naben der Kupplung bestehen aus einem Klemmring mit eingeklinkten Reduzierbuchsen. Dieser Klemmring verbindet im Betrieb Metallbalg, Buchse und Welle also kraftschlüssig. Nur durch den Wechsel der Reduzierbuchsen lässt sich die smartflex^® Kupplung somit einfach und schnell an geänderte Wellendurchmesser anpassen. Die direkte Klemmung des Metallbalgs gewährleistet zudem eine optimale Zentrierung des Balgs zu den Wellen und sorgt zusätzlich für eine hohe Laufqualität und Torsionssteifigkeit. Eine einzige, radial leicht zugängliche Schraube pro Nabe sorgt für die zur Drehmomentübertragung notwendige Vorspannkraft und ermöglicht eine schnelle Montage. Durch die konsequente Verwendung von hochfestem Aluminium verfügt die Kupplung darüber hinaus über eine hohe Leistungsdichte bei geringer Masse und Massenträgheit.

Führende, innovative Technologie

Neben der smartflex^® bietet mayr® Antriebstechnik mit der primeflex^® Metallbalgkupplung eine äußerst kostengünstige, steckbare Lösung für eine leichte Montage bzw. Demontage. Sie lässt sich auch nach längerer Betriebsdauer ohne Gefährdung des Metallbalgs sicher demontieren. Darin liegt einer ihrer entscheidenden technischen Vorteile, denn bei anderen steckbaren Metallbalgkupplungen besteht beim Lösen der Steckverbindung oftmals die Gefahr, dass der Metallbalg beschädigt oder sogar zerstört wird. Die kompakte und leistungsdichte primeflex^® Kupplung wird über Klemm- und Spannverbindungen einfach und schnell auf die Wellen montiert. Darüber hinaus zeichnet sich auch diese Metallbalgkupplung von mayr^® Antriebstechnik durch eine sehr gute Verlagerungsfähigkeit aus. Sie gleicht axialen, radialen und winkligen Wellenversatz aus und überträgt das Drehmoment spielfrei.

Die spielfreien, schwingungsdämpfenden ROBA®-ES Wellenkupplungen gleichen radialen, axialen und winkligen Wellenversatz aus.

Als steckbare Lösung steht die äußerst kostengünstige primeflex® Metallbalgkupplung für eine leichte Montage bzw. Demontage.

Mit ihren soliden kraftschlüssigen Verbindungen steht die smartflex® Metallbalgkupplung für eine spielfreie und zuverlässige Drehmomentübertragung

Leistungsstarke ROBA®-DS Servokupplungen mit Halbschalennaben gewährleisten eine einfache und schnelle Montage auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen.

Schutz vor kritischen Schwingungen

In Servoachsen, in denen kritische Schwingungen auftreten und drehsteife Wellenkupplungen an ihre Grenzen stoßen, kommen die elastischen ROBA^®-ES Klauenkupplungen zum Einsatz. Diese Kupplungen übertragen das Drehmoment spielfrei und gleichen Wellenverlagerungen aus. Das dämpfende Ausgleichselement schützt dabei das Antriebssystem vor kritischen Schwingungen. Dennoch sind die Kupplungen dabei so drehsteif, dass selbst auch bei hochdynamischen Servoantrieben keine Abstriche an die Genauigkeit gemacht werden müssen. Bei der ROBA^®-ES Kupplung greifen Klauen an der antriebs- und abtriebsseitigen Nabe wechselseitig in einen sternförmigen Zwischenring aus Elastomer ein. Unter leichter Vorspannung füllt dieses Übertragungselastomer aus Polyurethan die Räume zwischen den Klauenprofilen und absorbiert Vibrationen. Die Dämpfungseigenschaften und die Steifheit der Kupplung lassen sich über verschiedene Shore-Härten des Kunststoffs variieren. Die aus Aluminium gefertigten Klemmnaben gewährleisten eine geringe Massenträgheit und sorgen für eine schnelle und sichere Montage. Zudem zeichnet sich die Kupplung durch Wartungsfreiheit, Medienbeständigkeit und Temperaturfestigkeit aus und garantiert so höchste Betriebssicherheit.

Starke Leistung kompakt verpackt

Lamellenpaketkupplungen wie die ROBA^®-DS haben verglichen mit Metallbalg- und Elastomerkupplungen die höchste Drehsteifigkeit. Mit ihren kleinen Abmessungen, dem reduzierten Gewicht und geringen Massenträgheitsmomenten überzeugen die ROBA^®-DS Servokupplungen zudem durch ihre hohe Leistungsdichte. Sie können hohe Drehmomente auch bei vergleichsweise kleinem Durchmesser übertragen und sind damit ideale Wellenkupplungen für dynamische Antriebssysteme mit großen Drehzahlen. Die Basis für die äußerst kompakte Bauform bildet dabei die Fertigung aus Stahl und hochfesten Aluminiumlegierungen. Durch die elastischen Lamellenpakete gleichen die Kupplungen radialen, axialen und winkligen Wellenversatz aus. So schützen sie die Lager vor unerwünschter Belastung und verhindern unnötige Ausfallzeiten und Kosten.

Robust und zuverlässig

Die hochwertigen ROBA^®-DS Wellenkupplungen vereinen gleichzeitig hohe Leistungsdichte mit absoluter Spielfreiheit. So werden die Lamellen im Bereich der Einspannung durch ein spezielles Strahlverfahren behandelt, um eine spielfreie Übertragung des Drehmoments zu erreichen. Die ROBA^®-DS Lamellenpaket-Kupplungen sind robust und zuverlässig. Sie sind zudem temperaturbeständig sowie verschleiß- und wartungsfrei und eigenen sich daher besonders für den Einsatz in extremen Umgebungsbedingungen. Ein breiter Standardbaukasten mit verschiedenen Nabenausführungen sorgt neben hoher Flexibilität auch für Adaptierbarkeit in vielfältigen Antriebskonstellationen. Die Kupplungen lassen sich mit entsprechend ausgewählten Naben somit auch in schwierigen Umgebungsbedingungen einfach und schnell montieren bzw. demontieren.
Für die Auswahl und Auslegung von Wellenkupplungen in Servoachsen – gerade auch bei komplizierten Anwendungsfällen – kann mayr^® Antriebstechnik auf umfassendes Know-how und jahrzehntelange Erfahrung zurückgreifen. Darüber hinaus verfügt das Unternehmen auch über die entsprechenden Prüfmöglichkeiten und testet alle Kupplungen umfassend unter den Bedingungen, die auch im realen Einsatzfall vorherrschen, um die gleichbleibend hohe Qualität seiner Produkte zu gewährleisten.

Quelle: Konstruktion 7-8/2015, Seite 20-21