Konstruktion: Den Lagerabstand verdoppeln

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Seit über 40 Jahren beschäftigt sich Jakob Antriebstechnik mit verschiedenen Servokupplungen. Neben den Standardkupplungen als Balg- oder Elastomerkupplung werden ebenso Servokupplungen für große Achsabstände bis 6 m gefertigt. Sie werden als Distanzkupplungen, oder auch als Gelenkwellen bezeichnet. Durch den Einsatz von CFK-Rohren ist es möglich, den Achsabstand erheblich zu erweitern und eine höhere Drehzahl zu verwirklichen.

jakob

Seit über 40 Jahren beschäftigt sich Jakob Antriebstechnik mit verschiedenen Servokupplungen. Neben den Standardkupplungen als Balg- oder Elastomerkupplung werden ebenso Servokupplungen für große Achsabstände bis 6 m gefertigt. Sie werden als Distanzkupplungen, oder auch als Gelenkwellen bezeichnet. Durch den Einsatz von CFK-Rohren ist es möglich, den Achsabstand erheblich zu erweitern und eine höhere Drehzahl zu verwirklichen.

Gemeinsames konstruktives Hauptmerkmal dieser Kupplungen für große Achsabstände ist ein längenvariables Zwischenrohr, das dem kundenspezifischen Anwendungsfall optimal angepasst werden kann. Es wird im Inneren des Metallbalges durch eine spezielle kardanische Lagerung beidseitig auf den Nabenteilen abgestützt. Somit werden die Balgelemente vom Rohrgewicht entlastet und im Crashfall sind mögliche Beschädigungen der Anlage oder auch Personenschäden von vornherein ausgeschlossen. Durch die präzise Fertigung der Einzelelemente werden hohe Rundlaufeigenschaften und ein ruhiges Laufverhalten erzielt.

Die Kupplungen können in vielen Fällen als Verbindungs-, Gelenk- oder Synchronwelle eingesetzt werden und Zwischenwellen-Konstruktionen mit aufwendiger, zusätzlicher Zwischenlagerung ersetzen. Fluchtungsfehler, besonders Parallelversatz, können in erheblicher Größenordnung kompensiert werden.

Das Zwischenrohr wird meist als Aluminiumrohr ausgeführt. Es kann auch in Edelstahl als alternative Werkstoffausführung, sowie für höchste Drehzahlen in gerichteter und gewuchteter Qualität geliefert werden.

Die Kupplungsnaben werden in Halbschalenversion oder als steckbare, axial verschiebbare Klauennabe gefertigt. Jakob bietet Distanzkupplungen, ausgelegt für Drehmomente von 7 bis 3’200 Nm an. In Sonderversionen sind aber auch Drehmomente von bis zu 50’000 Nm realisierbar.

Neben der Stahl- oder Aluminiumversion setzen sich, durch geforderten Leichtbau oder eine hohe Drehzahl, glasfaser- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffe durch. Der Leichtbau spielt hier wohl die übergeordnete Rolle, aber auch Aspekte wie die elektrische Leitfähigkeit und der Explosionsschutz können Argumente für den Einsatz von GFK oder CFK anstelle metallischer Werkstoffe sein.

Besonders wenn der Achsabstand nach der kritischen Drehzahl ausgelegt werden muss, wird ein CFK Rohr punkten. Obwohl das CFK-Zwischenrohr im Vergleich zum Stahlrohr um den Faktor 7 leichter ist, weist es eine höhere Steifigkeit auf. Als Folge daraus lassen sich alternativ längere Abstandsmaße realisieren, ohne eine Zwischenlagerung der Welle vorzusehen, oder es können kleinere Rohrdurchmesser bei sonst unveränderten Bedingungen genutzt werden.

Bild: Distanzkupplung WDE abgesetzt. Quelle: Jakob Antriebstechnik

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