Wellenkupplung für präzise Anwendungen

Wellenkupplung
Die Wellenkupplung verbindet einen Servo- oder Schrittmotor mit einer Drehachse. Mit diesem einfachen, wartungsfreien und preiswerten Bauteil lässt sich die Wirkungslänge des Antriebs erheblich erweitern. Austauschbare Zwischenstücke geben dem dreiteiligen Verbindungsstück eine maximale Variabilität für unterschiedliche Drehmomente. Das macht die Wellenkupplung zu einem vielseitigen und zuverlässigen Bestandteil einer Produktionsumgebung, bei der es auf Genauigkeit ankommt. Die spielfreien Verbindungen haben keinen Schlupf und können nicht durchrutschen. Ihre schwere Ausführung verhindert eine unerwünschte Verwindung. Korrosionsfestes Material gibt dem Normteil eine besonders lange Lebensdauer. Das macht die Wellenkupplung zu einem sehr preiswerten und beliebten Bauteil, das eine Produktionsumgebung in idealer Weise ergänzt und erweitert.
 

Aufbau und Funktionsweise einer Wellenkupplung

Eine Wellenkupplung besteht aus folgenden Bauteilen:
  • Zwei Kupplungsstücke (Naben)
  • austauschbare Übertragungsscheibe
  • Klemmschrauben

Eine Nabe besteht aus einem hohlgebohrten Metallzylinder. In einer seitlichen Nut ist das Gewinde für die Klemmschraube eingefräst. Die Nabe wird auf eine Welle gesteckt und durch das Spannen der Klemmschraube fixiert. Die zweite Nabe wird an der gegenüberliegenden Welle in gleicher Weise befestigt. Zum Verbinden steckt man die beiden Naben einfach mit der Übertragungsscheibe ineinander. Die Scheibe besteht aus Polyurethan-Kunststoff und ist in verschiedenen Elastizitätsgraden verfügbar. Sie ist das einzige Verschleißteil an dieser Kupplung. Die federnde Nachgiebigkeit der Zwischenscheibe ist vor allem beim Anfahren der Rotation vorteilhaft. Sie sorgt dafür, dass das Drehmoment sanft und ruckelfrei übertragen wird. Das gewährleistet einen schonenden Übertrag der Rotationskraft entlang der gesamten Welle.

Einsatz der Wellenkupplung

Die Wellenkupplung ist für folgende Anwendungen geeignet:
  • Verlängerung einer Drehachse
  • Dämpfen von Anlaufmomenten
  • Schnellverbindung für Antriebe

Mit diesem Kupplungstyp lässt sich eine Drehachse beliebig verlängern. Die Länge der Gesamtwelle ist nur durch das steigende Torsions- und Anlaufmoment begrenzt. Seitens der Kupplung besteht aber theoretisch die Möglichkeit, eine Drehachse meterlang anwachsen zu lassen.

Drehmomentstarke Antriebe können auch bei kurzen Wellen schon unerwünschte Schläge beim Anfahren produzieren. Das gilt vor allem für Asynchronmotoren. Diese Schläge übertragen sich durch das ganze kraft- und formschlüssig verbundene System. Angeschlossene Zahnriemen können überspringen, Lager werden belastet oder die Wellen in unerwünschter Weise verdreht. Das dämpfende Zwischenstück fängt einen großen Teil des schlagartig auftretenden Anlaufmomentes ab. Damit schont es die gesamte Baugruppe.

Die genormten Größen der Wellenkupplung machen den Austausch von Antrieben oder Anwendungen besonders einfach. Einmal fest mit der Geber- oder Nehmerwelle verbunden, wird die Kupplung mit dem Zwischenstück aufgesteckt. Mit dieser einfachen Verbindungstechnik wird die Anwendung besonders wartungsfreundlich, flexibel und erweiterbar.

Verwendung der Wellenkupplung
Die Wellenkupplung wird sehr erfolgreich in folgenden Anwendungen eingesetzt:

  • 3D-Druck
  • CNC-Antriebe
  • Langwellen

Im 3D Druck ändert sich die Rotationsgeschwindigkeit der Spindelvorschübe ständig. Das permanente Abbremsen, Beschleunigen und Umkehren der Drehung kann ohne Kupplung die Präzision der Anfahrpunkte vermindern. Mit einer Wellenkupplung bleibt die Anwendung zuverlässig und innerhalb der gewünschten Toleranz.

CNC-Antriebe sind ebenfalls auf ruckfreie Vorschübe angewiesen. Gleichgültig, ob es sich dabei um gering belastete Achsen von 3D-Koordinatemesssystemen handelt oder ob hoch belastete Zerspanungsmaschinen angetrieben werden, die Präzision des Vorschubs entscheidet über die Qualität der Ergebnisse. Mit einer dämpfenden Wellenkupplung werden diese Anwendungen wesentlich zuverlässiger.

Auf Lang- und Fernwellen, beispielsweise in Schiffsantrieben, wirken hohen Torsionsmomente. Diese können zum Bruch der Welle führen. Mit dieser Kupplung wird die Gefahr des Torsionsbruchs deutlich reduziert. Falls es aber doch einmal dazu kommt, ist die Antriebswelle schnell ausgetauscht.

Häufig gestellte Fragen

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Eine Wellenkupplung wird auf Torsion belastet. Wir müssen daher wissen, welchen Durchmesser die angeschlossenen Wellen haben und welche Kräfte auf der Kupplung wirken sollen. Mit diesen Informationen können wir unseren Kunden eine Auswahl an interessanten Produkten zusammenstellen, aus welchen sie das für sie optimale Produkt auswählen.

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