Für jede Welle die passende Kupplung

Wellenkupplungen kommen in den unterschiedlichsten Anwendungen zum Einsatz. Dabei sind verschiedene Kupplungstypen mit unterschiedlichen Eigenschaften gefordert – denn wichtig ist, dass die Kupplung optimal zum jeweiligen Einsatzfall passt. mayr^® Antriebstechnik bietet nicht nur für die immer gefragteren leistungsstarken Kupplungen mit hohen Drehzahlen zukunftsweisende Lösungen, sondern schafft mit der drehmomentmessenden Wellenkupplung ROBA^®-DSM entscheidende Grundvoraussetzungen für die intelligente, vernetzte Maschine.

In Maschinen und Anlagen übertragen Wellenkupplungen Energie in Form von Drehmoment und Drehzahl von einer Welle auf eine zweite und gleichen auftretenden Wellenversatz aus. Dabei hat jeder Antrieb seine speziellen Eigenheiten und stellt ganz unterschiedliche Anforderungen an die Kupplungen. So liegt je nach Anwendungsfall das Hauptaugenmerk entweder auf hoher Drehsteifigkeit, großer Verlagerungsfähigkeit, geringer Massenträgheit, gutem Dämpfungsvermögen oder aber einer Kombination aus diesen Eigenschaften. mayr^® Antriebstechnik entwickelt und fertigt seit über 30 Jahren spielfreie Wellenkupplungen und bietet mit verschiedenen Metallbalg-, Elastomer-, und Lamellenpaketkupplungen ein sehr breites und ausgereiftes Produktprogramm für unterschiedlichste Antriebskonstellationen.

Präzise durch geniale Konstruktion

So ist die smartflex^® Metallbalgkupplung von mayr^® Antriebstechnik 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. Dadurch 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 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. Neben der smartflex^® bietet mayr^® Antriebstechnik mit der primeflex^® Metallbalgkupplung eine äußerst kostengünstige, steckbare Lösung für eine leichte Montage bzw. Demontage. Auch nach längerer Betriebsdauer lässt sich die primeflex^® ohne Gefährdung des Metallbalgs sicher demontieren.

Elastisch und schwingungsdämpfend

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.

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

Leistungsstarke ROBA®-DS Servokupplungen mit Halbschalennaben gewährleisten eine einfache und schnelle Montage auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen. Durch die integrierte Kühlschmiermitteldurchführung der ROBA®-DS Spindelkupplung ist es möglich, Kühlschmiermittel auch über lange Distanzen direkt ins Werkzeug zu leiten.

Mit den Daten aus der drehmomentmessenden Wellenkupplung ROBA®-DSM lassen sich Maschinen optimal auslasten.

Robust und zuverlässig

Auch die ROBA^®-DS Ganzstahlkupplungen der größeren Baugrößen vereinen gleichzeitig hohe Leistungsdichte mit absoluter Spielfreiheit. Konstruktive Details wie das Strahlen der Lamellen und der Einsatz speziell geformter Bundbuchsen sorgen dabei für spielfreien Kraftfluss mit ausgezeichneter Kraftflussdichte zwischen An- und Abtrieb. Die ROBA^®-DS Lamellenpaketkupplungen übertagen Drehmomente bis zum Nennmoment absolut spielfrei und mit konstant hoher Torsionssteifigkeit. Die im Katalog angegebenen Wellenversätze können zu 100% ausgeschöpft werden, ohne Einfluss auf das übertragbare Drehmoment. Die Kupplungen sind robust und zuverlässig. Sie sind zudem temperaturbeständig sowie verschleiß- und wartungsfrei und eignen sich daher besonders für den Einsatz in extremen Umgebungsbedingungen. Als renommierter Kupplungshersteller bietet mayr^® Antriebstechnik ein großes Spektrum an Lamellenpaketkupplungen und deckt damit eine weite Spanne von sehr kleinen bis sehr großen Drehmomenten ab. Ein breiter Standardbaukasten mit einer Vielzahl an verfügbaren 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.

Hohe Flexibilität durch Variantenvielfalt

Aber auch bei Sonderausführungen, die den Standardbaukasten ergänzen, bietet mayr^® Antriebstechnik Variantenvielfalt. Sollen zum Beispiel in hochtourigen Antriebskonstellationen Wellen über größere Distanzen verbunden werden, ist es sehr häufig nötig, zwischen die beiden Kupplungsnaben eine längenangepasste Hülse zu setzen. Die biegekritische Drehzahl der Hülse darf dabei nicht im Bereich der Betriebsdrehzahl liegen. Zwischenhülsen aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) lassen hohe Drehzahlen auch bei langen Kupplungen zu. Denn im Vergleich zu Stahl haben die CFK-Varianten eine wesentlich höhere biegekritische Drehzahl. Außerdem sind die CFK-Hülsen bis zu 80% leichter, was besonders bei großen Baugrößen und langen Hülsen eine wichtige Rolle spielt. Ein weiterer Vorteil des Kunststoffverbunds ist seine hohe Korrosionsfestigkeit. Wird in einer Anwendung zusätzlich Kriechstromfestigkeit, also elektrische Isolation gefordert, kommen glasfaserverstärkte Kunststoffe zum Einsatz.
Daneben ermöglicht eine innovative ROBA^®-DS Spindelkupplung mit integrierter Kühlschmiermitteldurchführung, Kühlschmiermittel über lange Distanzen direkt in die Spindel und damit ins Werkzeug zu leiten. Standzeit, Schnittgeschwindigkeit und Zerspanleistung der Bearbeitungszentren werden dadurch deutlich erhöht.

Know-how und Equipment

Gerade bei schwierigen Anwendungsfällen kann mayr^® Antriebstechnik auf entsprechendes Know-how und Erfahrung zurückgreifen. So müssen Hochleistungskupplungen mit sehr hohen Drehmomenten oder sehr hohen Drehzahlen auch unter extremen Belastungen präzise und sicher funktionieren. Dazu verfügt das Unternehmen über die entsprechenden Prüfmöglichkeiten und testet alle Kupplungen umfassend unter den Bedingungen, die auch im realen Einsatzfall vorherrschen. Daneben stellt mayr^® Antriebstechnik die Kupplungen in einer hohen und reproduzierbaren Wuchtgüte bereit, damit zum Beispiel in Bearbeitungszentren mit sehr hohen Spindeldrehzahlen die erforderliche Fertigungsgenauigkeit und Zerspanleistung erreicht werden.

Einfaches Handling großer Kupplungen

Die großen ROBA^®-DS Lamellenpaketkupplungen für hohe Drehmomente, d.h. mit einem Nenndrehmomentbereich von 22.000 bis 110.000 Nm, hat mayr^® Antriebstechnik mit einer montagefreundlichen, formschlüssigen Konusanbindung ausgestattet. Diese Konusanbindung wirkt als Kraftübersetzung und reduziert die Schraubenanzugsmomente im Vergleich zu herkömmlichen reibschlüssigen Konstruktionen auf einen Bruchteil. Das erleichtert die Montage und Demontage erheblich. Zudem müssen die Antriebsaggregate wie Motor und Getriebe zum Ein- und Ausbau der Kupplung nicht verschoben werden.

Das messende Maschinenelement

Mit der drehmomentmessenden Wellenkupplung ROBA^®-DSM, die auf der bewährten Lamellenpaketkupplung ROBA®-DS beruht, schafft mayr^® Antriebstechnik die entscheidenden Grundvoraussetzungen für die intelligente, vernetzte Maschine. Die innovative Kupplung ermöglicht eine einfache Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen. Zudem lassen sich mit den Daten aus der Kupplung Maschinen optimal auslasten. Der Einsatzbereich dieser Drehmoment-Messkupplung reicht vom klassischen Prüfstand über den Einsatz bei Serienmaschinen bis zum Condition Monitoring.

Quelle: Zuliefermarkt 4/2015, Seite 14-17