Hysteresekupplungen: Berührungslose Drehmomentübertragung

Hysteresekupplungen gehören zu den Magnetkupplungen von mayr® Antriebstechnik. Diese magnetischen Dauerschlupfkupplungen sind in verschiedenen Baugrößen und Drehmomentbereichen verfügbar. Die Produkte decken niedrige bis mittlere Drehmomente ab und sind für Dauer- oder intermittierenden Schlupfbetrieb ausgelegt, sofern die thermischen Grenzen eingehalten werden. Die Hysteresekupplungen können sowohl als Kupplung zwischen zwei Wellen als auch als Bremse, beispielsweise an Wickel- oder Spannstationen, eingesetzt werden.

Funktionsprinzip von Hysteresekupplungen

Bei Hysteresekupplungen erzeugen Dauermagnete ein Magnetfeld, das einen Rotor aus Hysteresematerial durchdringt. Dieses Material wird permanent magnetisiert und ummagnetisiert. Durch die entstehenden Magnetkräfte wird das Drehmoment übertragen, ohne dass Reibflächen aufeinander gleiten. 

Betrieb unterhalb des Grenzdrehmoments 

Kupplung und Abtrieb laufen synchron, das eingestellte Drehmoment wird nahezu ohne Schlupf übertragen. 

Betrieb oberhalb des Grenzdrehmoments 

Überschreitet das Betriebsdrehmoment den voreingestellten Grenzwert, kommt es zu einer Relativbewegung zwischen An- und Abtriebsseite. Es stellt sich ein definierter Schlupf ein, während das Drehmoment im Wesentlichen auf dem eingestellten Wert gehalten wird. 

Thermischer Aspekt 

Die im Schlupfbetrieb entstehende Verlustleistung erwärmt die Kupplung. Diese Wärme muss an die Umgebung abgeführt werden, weshalb die zulässige Verlustleistung und der zulässige Schlupfbetrieb bei der Auslegung zwingend zu berücksichtigen sind. 

So sorgt das Hystereseprinzip für eine berührungslose Drehmomentübertragung und gewährleistet eine zuverlässige, reproduzierbare Drehmomentbegrenzung mit einem konstruktiv vorgesehenen, kontinuierlichen Schlupfbetrieb. 

Typische Einsatzbereiche von Hysteresekupplungen 

Hysteresekupplungen werden eingesetzt, wenn ein konstantes Drehmoment oder eine gleichmäßige Zugkraft im Prozessverlauf benötigt wird und gleichzeitig empfindliche Komponenten vor Überlast geschützt werden sollen. Sie verbinden definierte Drehmomentbegrenzung mit verschleißfreier, konstanter Drehmomentübertragung.

Branchen 

•  Verpackungs- und Abfülltechnik 
• Druck- und Papierindustrie 
• Kunststoff- und Folienverarbeitung 
• Textil- und Drahtverarbeitung 
• Lebensmittel- und Getränkeindustrie 
• Chemische, pharmazeutische und kosmetische Industrie 
• Bahntechnik 
• Allgemeiner Maschinen- und Anlagenbau 

Anwendungsszenarien 

• Bahnzugregelung beim Auf- und Abwickeln von Folien, Papier, Drähten oder Garnen 
• Konstante Zugkraft in kontinuierlichen Produktionsprozessen 
• Drehmomentbegrenzung in Antrieben zur mechanischen Überlastsicherung 
• Schraubprozesse, z.B. Verschließen von Behältern mit reproduzierbarem Drehmoment 
• Drehmomentbegrenzung in Weichenstellantrieben 
• Bremsaufgaben, bei denen eine einstellbare Gegenlast im Dauerschlupfbetrieb benötigt wird 

Ihre Vorteile mit Hysteresekupplungen von mayr Antriebstechnik 

In vielen Anwendungen muss ein bestimmtes Drehmoment sicher eingehalten werden – sei es, um Produkte mit definierter Kraft zu verschließen, Bahnspannungen konstant zu halten oder Antriebe vor Überlast zu schützen. Reibschlüssige Lösungen sind hier oftmals verschleißanfällig und verändern ihr Verhalten im Laufe der Betriebszeit. 

Hysteresekupplungen von mayr® liefern ein reproduzierbares Drehmoment, das über eine Skala oder Einstellfunktion definiert und bei Überlast durch Schlupf konstant gehalten wird. Die Drehmomentübertragung erfolgt magnetisch und berührungslos, wodurch kein Abrieb oder Verschleiß beispielsweise an Reibbelägen entsteht. Das reduziert den Wartungsaufwand und sorgt dafür, dass sich das eingestellte Verhalten langfristig stabil im Prozess wiederfindet. Durch die kompakte Bauform, das geringe Massenträgheitsmoment und die Möglichkeit der Nutzung als Kupplung oder Bremse eignen sich die Lösungen für eine Vielzahl von Maschinenkonzepten.