Spielfreie Präzisionsgelenkwellen von R+W

Dirk Hasenstab, Marketing/Vertrieb, R+W Antriebselemente, Klingenberg

Unabhängig von Modell und Einsatzgebiet wirken bestimmte physikalische Größen auf Gelenkwellen ein. Die verwendeten Werkstoffe und deren spezifische Eigenschaften spielen in diesem Zusammenhang ebenfalls eine wichtige Rolle. Dies alles gilt es zu beachten, um die optimale Gelenkwelle für die jeweiligen Anforderungen anbieten zu können. R+W berücksichtigt bei der Auslegung daher viele verschiedene Faktoren. Neben allgemeinen Kriterien, wie z. B. das zu übertragende Drehmoment oder die auszugleichenden Wellenversätze, gilt es weitere Aspekte zu bedenken.

Beispielsweise dürfen Gelenkwellen nicht in der sogenannten biegekritischen Drehzahl betrieben werden, da es im Extremfall durch die dort auftretende Biegeschwingung zum Bruch der Gelenkwelle kommen kann. Die maximal erlaubte Betriebsdrehzahl stellt daher sicher, dass die Gelenkwelle auf keinen Fall im Bereich der biegekritischen Drehzahl betrieben werden sollte. Ist eine sehr genaue Positionierung gefragt, wird die Torsionssteife beachtet. Diese hat direkten Einfluss auf den Verdrehwinkel und somit auf die genaue Positionierung des Antriebs. Wird die Gelenkwelle nach dem Beschleunigungsmoment ausgelegt, werden zusätzlich Beschleunigungs- und Trägheitsmomente berücksichtigt.

Präzisionsgelenkwellen finden in vielen Applikationen ihre Verwendung, z. B. werden sie für die Synchronisation von Spindelhubgetrieben, in Förderanlagen oder für die Anbindung in Palettierrobotern eingesetzt. Wo früher aufgrund der Längen Zwischenlager eingeplant werden mussten, kommen moderne Präzisionsgelenkwellen auch ohne zusätzliche Zwischenabstützung aus. Hierdurch entfällt ein zeitaufwendiges Ausrichten der Zwischenlager und es entstehen wertvolle Vorteile – wie beispielsweise kürzere Montagezeiten und Kostensenkungen – für die Anwender. Um für die jeweiligen Gegebenheiten die passenden Präzisionsgelenkwellen anbieten zu können, verfügt R+W über verschiedene Baureihen.

Zwischenachsen mit Metallbalg (Modellreihe ZA) können standardmäßig für Achsabstände von bis zu 6 m eingesetzt werden und sind je nach Modell und Serie für Nenndrehmomente von bis zu 4000 Nm verfügbar. Der Metallbalg aus hochelastischem Edelstahl kompensiert dabei axiale, laterale und angulare Wellenverlagerungen. Aufgrund seiner hohen Torsionssteife gewährleistet er zudem eine exakte Übertragung des Drehmoments. Dank der speziellen kardanischen Abstützung im Inneren der Kupplungskörper ist keine zusätzliche Zwischenlagerung notwendig. Je nach Anforderung kann die Modellreihe in verschiedenen Versionen bezogen werden. Während beim Modell ZA durch den modularen Aufbau das radial herausnehmbare Zwischenrohr an die beiden Balgkörper geflanscht ist, sind bei den mit Halbschalen ausgeführten Modellen ZAE (mit Aluminium-Zwischenrohr) und ZAL (mit CFK-Zwischenrohr) jeweils die kompletten Gelenkwellen radial herausnehmbar.

Schwingungs- und stoßdämpfende Gelenkwellen mit Elastomersternen als Ausgleichselement können bei R+W im Standard Achsabstände von bis zu 4 m ohne zusätzliche Zwischenlagerung überbrücken und sind je nach Modell und Ausführung für Spitzendrehmomente von bis zu 25.000 Nm geeignet. Um die unterschiedlichen Anforderungen erfüllen zu können, bietet der Kupplungsspezialist die Elastomerbaureihe (EZ) mit verschiedenen Elastomerkränzen in unterschiedlichen Shorehärten an. Die steckbaren und elektrisch isolierenden Gelenkwellen stehen in zwei unterschiedlichen Baureihen zur Verfügung: Modell EZ2 (bis max. 25.000 Nm) und als längenvariable Version (Modell EZV, bis max. 1200 Nm) – beide mit montagefreundlichen geteilten Klemmnaben (Halbschalen) und radial herausnehmbaren Zwischenstück.

Um bei den meisten Gelenkwellen die anwenderspezifische Länge zu realisieren, werden je nach Serie und Ausführung hochpräzise Zwischenrohre aus Aluminium, Stahl oder Edelstahl verbaut. Sind besondere Anforderungen hinsichtlich eines geringen Gewichts oder sehr hohe Drehzahlen gefordert, können zudem spezielle Zwischenrohre aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) verwendet werden. Aufgrund seiner speziellen Eigenschaften setzt R+W das High-Tech-Material, das um ein Vielfaches leichter als Stahl ist, standardmäßig in seiner Modellreihe ZAL ein. Darüber hinaus sind auch die anderen Modellreihen optional mit CFK-Zwischenrohr erhältlich.

Präzisionsgelenkwellen sind jedoch nur ein Teilbereich aus dem großen Leistungsangebot von R+W. Darüber hinaus verfügt das Unternehmen über viele weitere Präzisions- und Industriekupplungsbaureihen, die für die unterschiedlichen Herausforderungen der verschiedenen Branchen und Industrien ausgelegt sind. bec