Versatzausgleich in alle Richtungen

Ringspann erweitert sein Portfolio durch mehrere Bautypen kompakter Wendelkupplungen. Damit bietet das Unternehmen den Konstrukteuren der Antriebstechnik eine weitere kompakte und verschleißfreie Lösung zur spielfreien und winkelsynchronen Verbindung von und an Ab- und Antriebswellen.

Das Besondere daran: Im Gegensatz zu anderen Kupplungstypen können Wendelkupplungen sowohl den Winkel- und Schrägversatz als auch Radial- und Axialverlagerungen von Wellen ausgleichen – gleichzeitig und je nach Bauform sogar dreidimensional. Bei den neuen Wendelkupplungen der Baureihe RBC handelt es sich um kompakte Wellenverbindungen, die aus einem Stück aus rostfreiem Stahl oder Aluminium gefertigt werden. Prägend für ihr Design ist ein zylindrischer Grundkörper, in dem eine oder mehrere helixförmig verlaufende Nute – die Wendeln – eingearbeitet sind. Diese spiralartige Formgebung verleiht der Kupplung einen oder mehrere flexible Bereiche mit exakt berechenbarer Elastizität. Die Herstellung aus einem Stück ermöglicht zudem die Integration mehrerer Funktionen und Eigenschaften in einem einzigen, platzsparenden Maschinenelement.

Drei Bautypen

Wendelkupplungen in drei Bautypen: Als Kupplungen mit einer Wendel, mit zwei Wendeln und in einer Federsteg-Variante

„Unsere RBC-Wendelkupplungen haben keine zusätzlichen beweglichen Teile“, erläutert Daniel Jenny, Geschäftsführer der Ringspann AG in Zug und führt weiter aus: „Daher sind sie verschleißfrei und bieten den Vorteil einer hohen dynamischen Stabilität bei vibrationsfreien, ruhig laufenden und geringen Lagerbelastungen – selbst bei großen Winkel-, Schräg-, Radial- und Axialverlagerungen.“

Das Tochterunternehmen in der Schweiz führt Regie über die nun anlaufende Markteinführung der neuen Wendelkupplungen, die vom Start weg in drei Bautypen angeboten werden: 1. Als Kupplungen mit einer Wendel, 2. mit zwei Wendeln und 3. in einer Federsteg-Variante.

Mit zum Programm gehört darüber hinaus die Entwicklung und Fertigung kundenspezifischer Wendelkupplungen, wie etwa für den Einsatz in der Medizin- und Lebensmitteltechnik. „Im Bereich der Sonderlösungen haben wir bereits Kleinstkupplungen für den Mikroapparatebau oder Wendelkupplungen mit integrierten Ritzeln zur Direktanbindung an Verstelleinheiten realisiert“, sagt Daniel Jenny.

Viel Spielraum

Die Einwendel-Kupplungen der neuen Baureihe RBC übertragen in der Alu-Ausführung Drehmomente von 9,5 Nm und in der Stahl-Variante 18,5 Nm. Sie sind ausgelegt für die Montage auf Wellen, die mit Drehzahlen von bis zu 10.000 min^-1 rotieren. Die Doppelwendel-Kupplungen verfügen über höhere Drehmoment-Kapazitäten von 18,6 Nm (Alu) und 41,7 Nm (Stahl). Sie eignen sich vorrangig für etwas langsamer laufende Wellen mit Drehzahlen von bis zu 3.600 min^-1.

Die Federsteg-Kupplung steht zunächst nur in Aluminium zur Verfügung und überträgt bei Umdrehungen von bis zu 10.000 min^-1 Drehmomente von bis zu 10 Nm. Zur Fixierung an den Anschlusswellen bietet das Unternehmen serienmäßig Klemmnaben oder Stiftschrauben an. Daniel Jenny sagt: „Bei den Sonderlösungen sind die Anschlüsse hingegen frei wählbar. Das gleiche gilt auch für die Werkstoff-Spezifikation. Einzige Voraussetzung ist hier, dass sich das Material spanabhebend bearbeiten lässt.“

Innen schließen, außen dehnen

Die neuen Wendelkupplungen empfehlen sich als Lösung für viele Bereiche der industriellen Antriebstechnik. Zu ihren typischen Einsatzgebieten gehören beispielsweise die Montage von Encodern, Tachogeneratoren oder Spindelantrieben sowie Antriebsstränge mit Servo- und Schrittmotoren wie sie häufig im Apparatebau und in der Positioniertechnik zu finden sind.

Bei ausreichend lang ausgeführter Wendel kann eine Wendelkupplung von Ringspann selbst eine dreidimensionale Schrägverlagerung kompensieren

Grundsätzlich zählen Wendelkupplungen zu den Standard-Wellenverbindungen im allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau. Ihre Stärken spielen sie überall dort aus, wo die Wellen in den Antriebsträngen mit Versätzen und Verlagerungen laufen müssen. Dabei sind Winkelverlagerungen ein recht häufiges Phänomen. Die Wendelkupplung kann sie ausgleichen, indem sich ihre inneren Stege schließen und die äußeren dehnen. Ist ausreichend Raum zwischen der wendelförmigen Nut vorhanden, sind hierbei Verlagerungen von bis zu 20° oder mehr möglich.

Weitaus höhere Anforderungen an eine Kupplung stellen radiale Verlagerungen. „Kann das Kupplungssystem sie nicht ausgleichen, beschädigen die resultierenden Querkräfte die Lagerstellen. Das Wendelprinzip bietet hier allerdings einen Ausweg. Schon unsere Standardlösungen erlauben Werte von bis zu ± 0,8 mm. Kundenspezifische Ausführungen können noch höhere Werte erreichen“, erklärt Daniel Jenny. Bei ausreichend lang ausgeführter Wendel kann eine Ringspann-Wendelkupplung selbst eine dreidimensionale Schrägverlagerung kompensieren, bei der die Antriebswellen keine gemeinsame Ebene haben.

Text- und Bildquelle: Ringspann