Simplaflex Dreh-Elastische Wellenkupplung

Schlupffreie Wellenkupplungen DIN 740, VDI 2240

Simplaflex Wellenkupplungen sind radial, axial und winkelig nachgiebige, schlupffreie Wellenkupplungen (DIN 740, VDI 2240). Sie sind hochelastisch und dienen besonders dem Ausgleich von Fluchtungenauigkeiten beim Verbinden zweier Wellen. Durch die Ganzmetallbauweise sind sie weitgehend unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen wie Öl und Temperaturen zwischen - 40°C und + 100°C. 

Die drehelastische Drehmomentübertragung erfolgt über einen dreilagigen, an den Enden in Naben oder Flansche eingelöteten Federkörper. Durch den Aufbau des Federkörpers sind die Simplaflex Kupplungen drehrichtungsunabhängig. Weiterhin verleiht diese Anordnung den Kupplungen ein beschränktes Dämpfungsvermögen, das Schwingungen und Stöße teilweise absorbiert.

Durch den kompakten und rotationssymmetrischen Aufbau haben die Simplaflex-Kupplungen ein kleines Massenträgheitsmoment, keine wesentliche Unwucht und sind daher für hohe Betriebsdrehzahlen zulässig.

Für besondere Anwendungen können auch Kupplungen für den Temperaturbereich bis + 300°C geliefert werden.

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Drehelastische Wellenkupplungen aus Ganzmetall

Elastische, also nachgiebige Kupplungen werden im Maschinenbau und in der Industrie allgemein als Ausgleichskupplungen in Antriebssträngen eingesetzt, um Wellenversetzungen aufzunehmen. Man unterscheidet dabei zwischen axialer, radialer, angulärer und tangentialer Nachgiebigkeit. Die Wellenkupplung Simplaflex mit Nabe ist eine schlupffreie Konstruktion nach DIN 740 und VDI 2240. Ihre Ganzmetallbauweise zeichnet sie dabei besonders aus, um auch unter schwierigen Umweltbedingungen zuverlässig zu arbeiten. Temperaturschwankungen zwischen -40°C und +100°C können problemlos von dieser Baureihe bewältigt werden. Auch gegen Öl und andere äußere Einflüsse ist die Konstruktion gut geschützt. Drehelastische Kupplungselemente dienen vor allem dem Zweck, Torsionsschwingungen im Wellenstrang aufzufangen bzw. zu dämpfen. Die Zuverlässigkeit der elastischen Wellenkupplung steht dabei im Vordergrund, denn sie muss unter allen Bedingungen und Temperaturbereichen ausreichende Dämpfungseigenschaften aufweisen. Minderwertige Lösungen oder Konstruktionen, die dies nicht berücksichtigen, unterliegen einem stark erhöhten Verschleiß und tendieren zum Versagen einzelner Komponenten oder sogar des gesamten Antriebsstrangs.

Verschleißminderung im Dauerbetrieb

Die elastischen Dämpfungselemente besitzen besondere Verdreheigenschaften, die mit den Ausgleichseigenschaften kombiniert sind. Dies ist besonders wichtig, da rund die Hälfte aller Ausfälle an Maschinen auf unzureichend ausgerichtete Wellen zurückzuführen sind. In der Folge erhöht sich der mechanische Verschleiß von Kupplungen, Dichtungen und Lagern enorm. Deswegen sollten Wellen immer so gut wie möglich ausgerichtet werden. Die Normteile von Genoma sind speziell darauf ausgelegt, eine einmal gut ausgerichtete Welle möglichst präzise auszugleichen. Neben dem erhöhten Verschleiß bewirken schlecht ausgerichtete Wellen auch Energieverluste, da es bei jeder Wellenumdrehung zu einem dynamischen Energieverlust kommt. Letzterer führt dann zu einer zusätzlichen Erwärmung. Wenn der Radial- oder Winkelversatz nicht besonders groß ist, sind elastische Kupplungselemente vollkommen ausreichend zum Ausgleich des Versatzes. Dies spart Kosten und reduziert außerdem unangenehme und unerwünschte Geräuschentwicklung.

Was bei elastischen Wellenkupplungen konstruktiv zu berücksichtigen ist

Elastische Wellenkupplungen haben ganz bestimmte dynamische Wirkungen auf das Gesamtsystem. Sie sorgen durch Absorption von Anteilen an den Schwingungsenergien für eine Dämpfung. Schwingungen, die vom Antrieb her eingeleitet werden, durchlaufen eine Dämpfung in Richtung Abtrieb. Außerdem vermindert sich die Drehsteifigkeit des kompletten Antriebsstrangs der Maschine bzw. des Fahrzeugs. Schon bei der Konstruktion eines Antriebsstrangs kann man eine Vereinfachung herbeiführen, indem ein Zweimassen-System mit Drehfeder geschaffen wird. Zusätzlich kann die Drehzahl aus dem kritischen Bereich in einen Bereich unterhalb der Betriebsdrehzahl verschoben werden, was den Verschleiß reduziert und die Gefahr von Defekten deutlich minimiert. Im Betrieb kann es zu Stoßbelastungen der Kupplungskonstruktion kommen. Diese sind in der Regel aber als Ausnahmen zu definieren und kommen nur sporadisch vor. Es treten bei Verwendung elastischer Systeme keine Resonanzprobleme oder Amplitudenvergrößerungen auf. Die genaue Auslegung der Kupplungssysteme muss in der Konstruktionsphase sorgfältig berechnet werden. Zu berücksichtigen sind dabei die Drehmomentstöße, um das erforderliche maximale Kupplungsmoment zu ermitteln. Wenn Dauerschwingungen vorliegen, ist die Wärmeentwicklung das Hauptproblem. Entscheidend hierfür ist nicht die Höhe des maximalen Drehmoments, sondern vielmehr die Amplitude der Schwingung um das mittlere Drehmoment herum. Deswegen empfiehlt es sich, eine hochwertige Kupplung mit großem Temperaturbereich zu verwenden, wie ihn die Normteile von Genoma aufweisen.

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