Sitzt immer

Michael Wöber, Geschäftsführer, und Frank Kronmüller, Vertrieb, beide bei R + W Antriebselemente GmbH, Klingenberg

In der Montagetechnik liegt ein wesentliches Rationalisierungspotential der Zukunft. Verdeutlicht wird dies durch den Sachverhalt, daß durch den Einsatz einer steckbaren Metallbalgkupplung im Vergleich zu einer einteiligen Kupplung Ein-sparungen in der Montage- und Demontagezeit bis zu 80% erreicht werden können.

Durch die Verwendung von bisher bekannten Steckkupplungen mußte der Anwender u.a. Verschleiß, Spiel und hohe Rückstellkräfte in Kauf nehmen. Konstruktionsbedingt kann eine Spiel- und Verschleißfreiheit mit einer Klauenkupplung nicht erreicht werden.

Eine hochgenaue spielfeie Übertragung des Winkels und Drehmomentes wird durch das in der Einleitung genannte Steckprinzip von R + W gewährleistet und ein gleichzeitiger Ausgleich von Fluchtungsfehlern durch den lebensdauerfesten Metallbalg ermöglicht. Nachfolgend wird der Aufbau der Kupplung, die Montage und Demontage einer solchen spielfreien steckbaren Metallbalgkupplung beschrieben, um die daraus ergebenen Vorteile für den Anwender zu verdeutlichen.

Der Hauptvorteil dieser Kupplungsreihe liegt in der einfachen, schnellen Montage- und Demontagemöglichkeit z.B. an schwer zugänglichen Stellen. Im Servicefall wird die Antriebs- oder Gebereinheit nach hinten abgezogen.

Das Suchen, Ausjustieren und Lösen der Klemmnabenschraube durch die Montagebohrung am Zwischenflansch entfällt.

Es besteht die Möglichkeit, eine streckbare Kupplung mit Klemmnabe oder eine rein axial montierbare Kupplung einzusetzen. Bei der axial montierbaren Kupplung, die mittels Konusklemmnaben befestigt wird, entfällt die Montage und Demontage des Zwischenflansches komplett.

Wird eine einteilige Kupplung in einer Applikation an einer schwer zugänglichen Stelle eingesetzt, kann dies zu einem erhöhten Aufwand bei der Demontage führen.

Es ist hier nur mit einem großen Zeitaufwand möglich, die Bohrungen am Zwischenflansch zum Lösen der Kupplung zu erreichen. Weiterhin steht der Mon-teur vor der Aufgabe, die Kupplungsschrauben zu lösen.

Dies ist jedoch in den meisten Fällen nicht sofort möglich, da sich die Klemmschraube zur Demontage nicht auf der Montagelinie befindet. Ein aufwendiges Ausjustieren und zeitraubendes Suchen der Klemmnabenschraube ist die Folge.

Durch die streckbare Lösung wird die komplette Antriebs- oder Gebereinheit im Servicefall einfach nach hinten abgezogen.

Die Demontage ist ohne Lösen der Kupplungsschrauben möglich. Diese Lösung nimmt nur noch so viel Zeit in Anspruch, wie die Monteure benötigen, die Befestigungsschrauben am Motor- oder Geberflansch zu entfernen.

Die Kupplungstypen BK6 sind speziell für Anwendungen entwickelt worden, in denen nur eine rein axiale Montage möglich ist. Eine weitere Erleichterung in der Montage kann durch den Einsatz einer steckbaren Spreizkupplung erreicht werden.

Durch diesen Aufbau kann die Anbindung z.B. an ein Hohlwellengetriebe mühelos und schnell erfolgen.

Alle Kupplungstypen stehen für Drehmomente bis 300 Nm und Wellendurchmesser bis 56 mm zur Verfügung.

Die axiale Vorspannung des Metallbalges sorgt für eine spielfreie Verbindung der An- und Abtriebsseite. Die sehr geringen axialen Kräfte haben nachweislich keinen negativen Einfluß auf die Wellenlagerung.

Bereits kleine Antriebe sind in der Lage eine axiale Wellenbelastung >2 000 N aufzunehmen. Die sich ergebende axiale Vorspannungskraft für solch eine Applikation beträgt nur 20 N.

Dieses Verhältnis von möglicher axialer Wellenbelastung und der sich ergebenden axialen Rückstellkraft der Kupplung verdeutlicht die Unbedenklichkeit bezüglich der Lagerbelastung.

Wie schon beschrieben, nutzt das von R + W entwickelte Steckprinzip die axiale Federwirkung des Metallbalges, um ein Konusstecksegment in ein entsprechendes konisches Gegenstück axial vorzuspannen. Ausgenutzt wird dabei die Federwirkung des Metallbalges. Bei dem im Konusstecksegment eingesetzten Formteil handelt es sich um einen glasfaserverstärkten Kunststoff aus der Gruppe der Duromere.

Mit der speziellen Geometrie des Kunststoffsegmentes wird eine absolute Spielfreiheit und eine jederzeit einfach lösbare Verbindung erreicht. Die Festigkeiten erreichen bei einem Glasfasergehalt von 65% etwa die von Stahl. Die Verbindung zwischen An- und Abtriebsseite der Kupplung ist selbstnachstellend, elektrisch und thermisch isolierend.

Durch eine hohe Fertigungsqualität werden geringe Rückstellkräfte und damit minimale Lagerbelastung gewährleistet. Durch das niedrige Trägheitsmoment ist die Kupplung in der Standardbaureihe bis zu Drehzahlen von 10 000 1/min und optional feingewuchtet bis zu 50 000 1/min ausgelegt.

Die Kupplungen sowie die Stecksegmente unterliegen keinem Verschleiß und sind daher wartungsfrei und lebensdauerfest.

Die verdrehsteife Bauweise garantiert eine exakte, spielfreie Übertragung des Drehwinkels und Drehmomentes. Kardanfehler werden durch die gleichmäßige Krafteinleitung am Umfang vermieden, was einen ruhigen Lauf zur Folge hat. Eine leichte Steckbarkeit ist auch an schlecht zugänglichen Stellen möglich, da sich die Kupplungshälften durch die Konusausführung selbst zentrieren.

Durch ihre robuste Bauweise sind die Kupplungen in einen Temperaturbereich von -30 bis +120°C voll einsatzfähig. Wie aus diesem Beitrag zu ersehen ist, kann durch den konstruktiven Einsatz von steckbaren spielfreien Metallbalgkupplungen eine erhöhte Wirtschaftlichkeit in der Serienproduktion und eine erhebliche Reduzierung der Fertigungs- und Montagekosten erreicht werden.

Spielfreie, steckbare Metallbalgkupplungen für Drehmomente >500 Nm befinden sich in der Entwicklungsphase und werden in einer späteren KEM-Ausgabe vorgestellt.

Spielfreie, steckbare Metallbalgkupplung

KEM 516

Metallbalgkupplungs-Programm

KEM 517

Sicherheitskupplungs-Programm

KEM 518

n absolut spielfrei

n Ausgleich von Achsversatz mit geringen Rückstellkräften

n selbstnachstellend

n verschleißfrei und lebensdauerfest

n elektrisch und thermisch isolierend

n schwingungsdämpfend