Spielfreie Kupplungssysteme mit Klemmnaben für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten

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Antriebe arbeiten zunehmend mit gesteigerten Arbeitsgeschwindigkeiten und Taktzahlen, häufig auch im Reversierbetrieb. Spielfreie Kupplungssysteme mit Klemmnaben bieten die hierfür notwendige Präzision und unterstreichen – in Aluminium ausgeführt – die Forderung nach geringer Massenträgheit in dynamischen Arbeitsprozessen.

Exklusiv in KEM Die Autoren: Jörg Melnicky, Marketing, und Andreas Bartels, technischer Vertrieb, Orbit Antriebstechnik GmbH, Wolfenbüttel

Das Funktionselement der Kupplungsbaureihe Zero-Max CD ist ein speziell geformtes Lamellenpaket aus einem Faserverbundwerkstoff. Die Kupplung verbindet damit eine hohe Torsionssteife mit hohen Verlagerungswerten.
Lamellenkupplung mit Klemmnaben aus Stahl oder Alu
Für Anwendungen, bei denen es auf eine spielfreie Drehmomentübertragung ankommt, findet der Konstrukteur im Angebotsprogramm von Orbit Antriebstechnik diese Lamellenkupplung mit kraftschlüssigen Klemmnaben. Mit Stahlklemmnaben ist die Baureihe in einem Außendurchmesserbereich von 47 bis 171,5 mm erhältlich. Dabei stehen die Kupplungen dem Anwender sowohl in einfachkardanischer als auch in doppelkardanischer Ausführung zur Verfügung. Durch eine hohe Rundlaufgenauigkeit in Verbindung mit gewuchteten Klemmnaben sind sie für hohe Drehzahlen prädestiniert und erfüllen die Forderung nach erhöhten Maschinengeschwindigkeiten.
Für Einsatzbereiche mit einem Hauptaugenmerk auf einer Verringerung des Massenträgheitsmomentes bietet die Kupplungslinie mit leichten Aluminiumklemmnaben in einem Außendurchmesserbereich von 47 bis 152,4 mm eine Lösung.
Präzision und universeller Verlagerungsausgleich
In der Bestückung von Maschinen oder Bauteilen spielen moderne Handling- und Montagesysteme eine große Rolle. Hohe Produktivität bei gleichzeitiger Senkung von Produktionskosten sind im aktuellen wirtschaftlichen Umfeld eine zentrale Forderung. Maschinen und Anlagen arbeiten mit Taktzeitoptimierungen und immer höheren Geschwindigkeiten.
In einer Anlage mit Arbeitsdrehzahlen bis zu 12 000 min-1 bestand zusätzlich die Anforderung nach einem universellen Verlagerungsausgleich. Eine entsprechende Torsionssteifigkeit sollte der Präzision des Bestückungsprozesses gerecht werden.
Gemäß den technischen Einsatzdaten wurde die CD-Kupplung der Größe 6P26 in Klemmnabenausführung aus Stahl gewählt. Die im Außendurchmesser 66 mm betragende doppelkardanische Lamellenkupplung verfügt über ein Nenndrehmoment von 53 Nm und eine Torsionssteife von 9712 Nm/rad. Mit einer Baulänge von 84,7 mm bietet die Lamellenkupplung eine kompakte Bauform.
Im Betrieb auftretende Wellenverlagerungen von radial bis zu 0,76 mm, angular bis zu 3° und axial bis zu 2,2 mm gleicht die Kupplung aus. Die Fertigungsgenauigkeit und serienmäßig angebrachte Wuchtbohrungen zur Kompensation der bei Klemmnaben durch die Klemmschraube systembedingt erzeugten Unwucht prädestinieren das Kupplungssystem für Drehzahlen bis zu 9500 min-1.
Durch den optimierten Bestückungsprozess bestand in der Anlage die Anforderung nach einem gesteigerten Drehzahlbereich bis zu 12 000 min-1. Die hierfür konzipierte Version wurde mit einem speziellen Mittelstück und angepassten Composite-Lamellenpaketen ausgestattet und erfüllt in Verbindung mit zusätzlichen Wuchtmaßnahmen die Wuchtgüte G2,5.
Kupplungsserie für dynamische Servoanwendungen
Die aktuelle Aluminiumbaureihe A1C in Klemmnabenausführung ist speziell für dynamische Servoanwendungen prädestiniert. Hohe Beschleunigungs- und Verzögerungsraten verlangen nach einem entsprechend optimierten Massenträgheitsmoment der Servokupplung. Die Spielfreiheit steht bei diesen, häufig im Reversierbetrieb laufenden Anwendungen ebenfalls im Vordergrund.
Diese Serie deckt einen Nenndrehmomentbereich von 20 bis 282 Nm ab. Je nach Baugröße ist sie für einen Drehzahlbereich bis zu 15 000 min-1 prädestiniert. Durch das innovative Klemmnaben-Design stehen die spielfreien Kupplungen nun für noch größere Wellendurchmesser – je nach Baugröße bis zu 65 mm – zur Verfügung.
Verschiedene Applikationsanforderungen erfüllen
Außerhalb des Standardprogramms findet der Konstrukteur im Angebotsspektrum von Orbit Antriebstechnik zusätzlich anwenderspezifische Modifikationen der Klemmnabenausführungen, z. B. zur Integration in begrenzte Einbauräume. Verkürzte Klemmnabenausführungen oder extrem kurzbauende Doppelgelenkkupplungen im reversierten Aufbau mit außenliegenden Lamellenpaketen bei innenliegenden Klemmnaben sind hierfür konzipiert. Bei letztgenannten lassen sich deren Klemmschrauben über außen angebrachte Montagelöcher betätigen.
Ebenfalls sind Versionen mit einer noch höheren Torsionssteife oder einer höheren Verlagerungskapazität erhältlich. Durch unterschiedliche Oberflächenbeschichtungen und Ausführungen mit Edelstahlklemmnaben lassen sich Adaptionen an verschiedenste Umgebungsbedingungen realisieren.
Orbit, Tel.: 05331 9552-530, E-Mail: info@orbit-antriebstechnik.de
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