Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dämpfen und Ausgleichen

10.01.2011
Für die Übertragung eines Drehmoments in Antrieben gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Angefangen von Riemen über Getriebe bis hin zu Kupplungen. Welche Lösung sinnvoll ist, hängt eng mit den wirtschaftlichen und sicherheitstechnischen Anforderungen zusammen. Auch die richtige Auslegung ist ein zentraler Punkt. Der folgende Beitrag zeigt an einigen Beispielen, welche Vorteile eine elastische Kupplung im Vergleich zu den anderen Varianten bietet.
Eine starre Verbindung in der Antriebstechnik, wie beispielsweise über eine Hülse, erfolgt überwiegend im privaten Low-Cost-Segment. Eine solche Lösung ist typisch für Hochdruckreiniger oder Holzspalter, bei denen nur Laufleistungen von unter 50 Stunden vorausgesetzt werden. Diese Technik ist aber auch im Industriebereich anzutreffen. Der Grund dafür ist oft, dass der Einkauf zunächst nur den Preisvorteil sieht. Das kann aber erhebliche Nachteile mit sich bringen. So werden Drehmomentspitzen bei der starren Verbindung zweier Wellen über eine Hülse ungedämpft übertragen und damit Spitzenbelastungen direkt an die angrenzenden Bauteile weitergeleitet. Auch die Entstehung von Zwangskräften ist zu beachten, da diese Verbindungsart keine Fluchtungsfehler aufnehmen kann, die beispielsweise aufgrund von Wärmedifferenzen, Fundamentabsenkungen oder Toleranzen entstehen. Aufgrund dieser Kräfte wird die Lebensdauer der Bauteile reduziert sowie Lager und Welle-Nabe-Verbindungen stärker belastet. Hinzu kommt, dass die Passfedern ausschlagen.

Zwei Wellen mit einer starren Hülse zu verbinden, wird gerade in der Agrartechnik noch häufig genutzt. Die Folge ist ein hoher Verschleiß im Getriebe. Untersuchungen auf einem Prüfstand ergaben, dass die Hülse der Hauptgrund war. Sind die Wellen hingegen über Kupplungen verbunden, ist der Verschleiß deutlich geringer. So ist nach dem Einbau einer Rotex 38 mit PA6-Zahnkranz von KTR die Lebensdauer aller Komponenten gestiegen. Dieser Kupplungstyp zeichnet sich durch kleine Abmaße, ein geringes Gewicht und niedrige Schwungmomente aus – und das bei hoher Drehmomentübertragung.

Aufgrund der präzisen Bearbeitung wird außerdem die Laufeigenschaft positiv beeinflusst und damit auch die Lebensdauer der Kupplungen deutlich erhöht. Sie gewährleisten eine drehschwingungsdämpfende Kraftübertragung und nehmen Stöße auf, die von ungleichmäßig arbeitenden Kraftmaschinen ausgehen. Zu den starren Verbindungen zählt auch das Hohlwellengetriebe, eine in der Industrie häufig eingesetzte direkte Koppelung von Antriebs- und Lastseite. Auch wenn diese Lösung unbestritten Vorteile in Bezug auf die Zuleitungen hat – eine elastische Entkoppelung findet hier nicht statt. Das bedeutet, dass der Körperschall ungedämpft übertragen wird. Die daraus entstehenden Geräusche können in bestimmten Anwendungen unerwünscht sein: So wurden die Seilwinden in einem Theater bislang direkt mit dem Hohlwellengetriebe gekoppelt. Dies führte aber zu Geräuschen; und wer möchte schon gerne während seines Theateraufenthalts die Hebebühnen hören?

Elastische Entkopplung

Als Lösung des Problems hat KTR eine elastische Bolzenkupplung des Typs Revolex KX 85 Spec zwischen Schneckengetriebe und Seilwinde eingebaut. Aufgrund der elastischen Entkoppelung laufen die Antriebe nun sehr geräuscharm – der Theaterbesucher kann die Vorstellung ungestört genießen. Diese drehelastischen und durchschlagsicheren Bolzenkupplungen sind axial steckbar und zeichnen sich besonders durch eine kurz bauende Konstruktion aus. Darüber hinaus bieten sie eine problemlose Demontage der Elastomerringe samt Bolzen im eingebauten Zustand und gleichen einen Wellenversatz jeglicher Art aus.

Auch ein Crash ist so besser beherrschbar, denn durch die Bestückung der Kupplung mit Überlastelementen werden andere Bauteile geschützt, so dass im Schadensfall meist nur sie ausgetauscht werden muss. Ausführungen ohne Kupplung lassen sich im Servicefall häufig auch schlechter demontieren und montieren. Beim Auftreten von Schwingungen sind elastische Kupplungen ebenfalls erste Wahl, da über unterschiedliche Härten der Elastomere verschieden starke Dämpfungen mit dem gleichen Kupplungstyp erreicht werden können. Viele Kupplungen sind zum großen Teil auch axial steckbar (Plug-and-play). Die leichte Montierbarkeit ist dabei nicht vergleichbar mit einer Welle-Nabe-Verbindung, die man warm aufziehen muss.

Der Vergleich zwischen Kupplung und Riementrieb als Übertragungselement zeigt meist ebenfalls deutliche Vorteile für die Kupplung. So wird in Kompressoren mit einer Kupplung ein höherer Wirkungsgrad erzielt als bei der Lösung „Motor-Keilriemen -Kompressor“. Dadurch spart der Anwender bares Geld. Denn durch den Verschleiß des Riemens und das daraus erforderliche Nachstellen entstehen große Radialkräfte an den Lagern des Antriebs, die bei der Verwendung einer Kupplung entfallen. Aber auch in der Montage und Demontage bieten Kupplungen dem Anwender meist Vorzüge: Viele Riemen lassen sich oftmals nicht öffnen und sind schwer auszutauschen.

Darüber hinaus wird das Einsatzspektrum des Riementriebs durch hohe Temperaturbereiche und Umwelteinflüsse wie Öle, Benzin, Wasser oder Staub beschränkt, da hier die Möglichkeiten des Riemenwerkstoffes begrenzt sind. Soll ein Gleichlauf (Synchronisierung) von mehreren Wellen realisiert werden, scheidet die Verwendung von kraftschlüssigen Riementrieben aufgrund des Dehnschlupfes ebenfalls aus.

Michael Brüning | SCOPE
Weitere Informationen:
http://www.scope-online.de/Antriebstechnik/Antriebstechnik---Elastomerkupplungen---Daempfen--und-Ausgleichen.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht IPH entwickelt Prüfstand für angetriebene Tragrollen
29.11.2016 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht LZH optimiert laserbasierte CFK-Nachbearbeitung für die Luftfahrtindustrie
24.11.2016 | Laser Zentrum Hannover e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie