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Mauerstetten, 12.11.2020

Hohe Drehzahlen zuverlässig meistern

Wellenkupplungen für Highspeed-Anwendungen richtig auswählen

Wellenkupplungen für Highspeed-Anwendungen richtig auswählen

Die aktuellen Trends und der rasante Fortschritt verstärken die Nachfrage der Industrie nach dynamischen und hochpräzisen Lösungen in der Messtechnik. mayr® Antriebstechnik hat daher eine speziell für Messflansche angepasste Wellenausgleichskupplung im Programm, die ideale Voraussetzungen für exakte Messergebnisse schafft. Neu im Portfolio sind zudem massenoptimierte Messflansch-Kupplungen aus Aluminium oder Titan. Doch wann macht welches Material Sinn?

Ob bei Leistungsprüfständen, z. B. für (E-)Motoren, Getriebe und Pumpen oder aber auch im Werkzeugmaschinenbereich, z. B. bei hochgenauen Positionieranwendungen – Motoren werden heute in vielen Bereichen immer kompakter, gleichzeitig steigen die Drehzahlen. „Bei den Industrie-Prüfständen, auch im Bereich E-Mobilität, liegen die Drehzahlen im Moment bei 25.000 min-1 bis 30.000 min-1“, erklärt Ralf Epple, Produktmanager bei mayr® Antriebstechnik. „Allerdings gibt es im Bereich Forschung und Entwicklung, wo wir mit Hochschulen und anderen Forschungseinrichtungen zusammenarbeiten, oder auch im Motorsport Projekte mit Drehzahlen deutlich über 30.000 min-1. Die Erfahrungen aus diesen Projekten nutzen wir, um unseren Standard permanent weiterzuentwickeln.“ So hat das Unternehmen ganz aktuell massenoptimierte Messflansch-Kupplungen aus Aluminium oder Titan entwickelt.

Oberstes Ziel: Kompakt und leistungsdicht

Basis dafür ist die speziell für Messflansche angepasste Ausführung der Ausgleichskupplung (ROBA®-DS 9110/9210), die wiederum auf der bewährten spielfreien und drehsteifen ROBA®-DS Baureihe beruht. Diese Lamellenpaketkupplungen meistern die hohen Drehzahlen zuverlässig und schon die Standardausführung aus Stahl ist kompakt und hat eine geringe Masse und Massenträgheit. Zudem zeichnen sich diese Kupplungen durch eine hohe Laufruhe und Wuchtgüte aus. „Unser oberstes Ziel ist, dass die Kupplungen kompakt und leistungsdicht sind“, betont Ralf Epple. „Die geometrische Grundlage muss stimmen. Es bringt nichts, eine große Kupplung einfach in Alu oder Titan auszuführen. Denn ggf. passt eine kompakte Ausführung in Stahl, die steifer ist und mehr Wechsellasten kann, besser zur Anwendung.“ Daher sollten Kunden bei der Auswahl der Kupplung und des Materials immer die Anwendung im Blick haben. Hier gilt es zwischen den Materialeigenschaften z.B. Gewicht, Steifigkeit oder Dauerfestigkeit und der finalen Kundenanwendung, also den tatsächlichen Drehzahlen, Lastwechsel, Lastzyklen, Lagerabständen und Bohrungsdurchmessern abzuwägen. Letztendlich zählt natürlich auch das Preis-Leistungsverhältnis.

Stahl, Alu und Titan im Vergleich

Im Bereich der Messtechnik ist häufig die Torsionssteifigkeit ein wichtiges Entscheidungskriterium, gerade dann, wenn Prüfstände die Aufgabe haben, z. B. Verdrehwinkel oder Elastizitäten zu messen. Die Steifigkeit von Stahl erreicht dabei selbst Titan nicht. Geht es allerdings vorrangig um viele Beschleunigungszyklen und steht das Massenträgheitsmoment im Fokus, sind unter Umständen leichtere Varianten aus Alu oder Titan die bessere Wahl. Titan besonders dann, wenn es hier um Lebensdauertests geht und viele Lastwechsel auftreten.

Aufgabe: Ein exaktes Messergebnis

Die Auswahl des richtigen Materials ist also eine wichtige Voraussetzung, dass die Kupplungen ihre Aufgabe optimal erfüllen können. Denn die Messflansch-Kupplungen oder Wellenausgleichskupplungen sind ein entscheidendes Zubehörteil in Prüfständen. Sie minimieren die auf den Messflansch wirkenden Störgrößen. Diese sogenannten parasitären Kräfte entstehen oftmals durch Ausrichtfehler im Antriebsstrang. So treten in fast allen Anwendungen Versätze zwischen An- und Abtriebsseite auf. Zusammen mit dem Messflansch kommen daher Wellenausgleichskupplungen zum Einsatz. Diese Kupplungen übertragen das Drehmoment spielfrei und äußerst drehsteif und sie gleichen Quer- und Axialkräfte sowie Biegemomente aus. Damit sorgen sie nicht nur für präzise Messergebnisse, sondern bieten auch bestmöglichen Schutz für den Messflansch, das mechanisch schwächste Glied im Antriebsstrang, und gewährleisten somit eine lange Lebensdauer.

Hohe Drehzahlen schon im Standard

Neben den Messflanschausführungen sind auch schon die ROBA®-DS Lamellenpaketkupplungen der Standard-Baureihe für hohe Drehzahlen ausgelegt. Sie kommen unter anderem bei hochpräzisen Positionieranwendungen im Werkezugmaschinenbereich zum Einsatz, zum Beispiel im Hauptspindelantrieb. Diese Spindelkupplungen sind auch mit einer drehsteifen und leichten Zwischenhülse aus CFK erhältlich, was eine mehrfach gelagerte Zwischenwelle ersetzt. Zudem gibt es die Kupplungen auch mit integrierter Kühlschmiermittel-Durchführung.

Mehr Service: Neuer Online-Konfigurator

mayr® Antriebstechnik hat einen neuen Online-Konfigurator entwickelt. Mit diesem können sich Anwender jetzt Wellenkupplungen aus dem Portfolio selbst zusammenstellen, unkompliziert im Web-Browser. Damit lassen sich einfache Standard-Aufgaben schneller und bequemer lösen als bisher. Für komplexe Fragen und Beratung steht das kompetente Team natürlich weiterhin wie gewohnt zur Verfügung.

Zum Online-Konfigurator

Mehr Infos zur ROBA®-DS Lamellenpaketkupplung für Messflansche