antriebstechnik 3/2024

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SPECIAL: KUPPLUNGEN UND BREMSEN WELLE-NABE-VERBINDUNGEN KNOW-HOW MACHT DEN UNTERSCHIED Es gibt viele Möglichkeiten, ein Getriebe mit der Motorwelle zu verbinden. Bei KBK Antriebstechnik aus Klingenberg am Main können Getriebebauer und Anwender auf ein besonders breites Produktprogramm an spielfreien Welle-Nabe-Verbindungen zurückgreifen – auch speziell für Roboter. Der Experte für mechanische Antriebs - elemente erläutert, worauf bei der Auswahl von Kupplungen, Schrumpfscheiben und Klemmringen zu achten ist und inwieweit diese Komponenten individuell angepasst werden können. Neben verschiedenen Kupplungsvarianten umfasst das Produktprogramm der KBK Antriebstechnik GmbH aus Unterfranken auch Schrumpfscheiben und Klemmringe. „Wir haben die mit Abstand größte Auswahl an Antriebselementen auf dem Markt“, sagt Geschäftsführer Sven Karpstein. Getriebehersteller können auf vielfältige Lösungen für die spielfreie, drehmomentstarke Anbindung ihres Produktes an die Motorwelle zurückgreifen und so auch ihren Beschaffungsaufwand reduzieren. HOHLWELLEN-GETRIEBE ANBINDEN Sowohl für Vollwellen- als auch für Hohlwellengetriebe gibt es bei KBK die passende Welle-Nabe- Verbindung. Zur Anbindung von Hohlwellengetrieben an die Antriebswelle wird meist eine spielfreie Lösung wie etwa eine Schrumpfscheibe gewählt. „Eine Passfederverbindung wäre zwar 44 antriebstechnik 2024/03 www.antriebstechnik.de
SPECIAL: KUPPLUNGEN UND BREMSEN theoretisch auch möglich, aber die schlägt im Reversierbetrieb früher oder später aus“, sagt Karpstein. Mit der Zeit entstehe außerdem Passungsrost, der zum Ausfall der Passfederverbindung führen könne und eine Demontage sehr erschwere. Daher sind Schrumpfscheiben für diese Anwendungen besser geeignet. SPIELFREI FÜR HOHE DREHMOMENTE KBK hat zwei Schrumpfscheiben-Varianten im Programm, und zwar eine dreiteilige (KBS19) und eine zweiteilige (KBS19/1). Während die KBS19 für Hohlwellen-Durchmesser von 14 bis 280 mm und Drehmomentbereiche von 40 bis 327.000 Nm ausgelegt ist, kann die KBS19/1 auf Hohlwellen mit Durchmessern von 14 bis 240 mm verwendet werden und überträgt Drehmomente zwischen 29 Nm und 164.000 Nm. Die Schrumpfscheiben werden zunächst über den Außendurchmesser der Getriebehohlwelle geschoben. Danach steckt der Anwender die Motorwelle in die Hohlwelle und zieht die Schrauben an. Da die axialen Schraubenkräfte über den Kegel umgelenkt werden, presst sich der Innenring der Schrumpfscheibe auf den Außendurchmesser der Hohlwelle. So entsteht eine spielfreie Verbindung zwischen der Hohlwelle des Getriebes und der Antriebswelle. Dadurch wird eine besonders hohe Drehmomentübertragung erreicht. KLEMMRINGE FÜR GESCHLITZTE HOHLWELLEN In vielen Anwendungen müssen Hohlwellengetriebe allerdings nicht so hohe Drehmomente übertragen, wie es mit Schrumpfscheiben möglich ist. Wenn das Getriebe über eine geschlitzte Hohlwelle verfügt, können Klemmringe hier eine gute Alternative sein. Diese Welle-Nabe-Verbindung baut zudem etwas kompakter und lässt sich noch leichter montieren als Schrumpfscheiben. Viele Anwender finden jedoch am Markt nicht die Klemmringe, die ihren Anforderungen entsprechen. Die individuelle Kalkulation und Auslegung von Klemmringen, die KBK als Service anbietet, stößt daher auf großes Interesse. Auch individuelle Wünsche bei der Bauteilgestaltung können dabei berücksichtigt werden. PIONIERARBEIT MIT GETRIEBEHERSTELLER Um den Service anbieten zu können, war einiges an Vorarbeit nötig. Zusammen mit einem Getriebehersteller haben die Antriebstechnik-Spezialisten erst einmal die Drehmomente definiert, die von einem Klemmring auf eine Hohlwelle übertragen werden können. Das war Pionierarbeit. Die berechneten Drehmomente wurden anschließend in der Praxis überprüft und bilden seither die Grundlage für die individuelle Auslegung. Neben der kundenspezifischen Kalkulation sind Modifikationen möglich: So werden die Klemmringe auf Wunsch mit Passfedernuten oder individuellen Bohrungen versehen oder in verschiedenen Verhältnissen von Außen- zu Innendurchmesser geliefert. Auch die Verwendung spezieller Materialien, die Integration eines Verdrehschutzes oder die Auslegung mit niedrigen Massenträgheitsmomenten ist möglich. GETEILT UND GESCHLITZT Das Programm bietet Klemmringe in den Ausführungen KR-G (geteilt) und KR (geschlitzt), und zwar aus Edelstahl 01 02 01 Die Elastomerkupplungen sind mithilfe von Zahnkränzen modifizierbar und lassen sich so an die jeweilige Anwendung anpassen 02 Klemmringe können individuell ausgelegt werden oder brüniertem Stahl. Die geschlitzte Version eignet sich für eine Verbindung zwischen Getriebehohlwelle und Motorwelle ebenso wie zur axialen Fixierung von Bauteilen auf der Welle. Klemmringe der Baureihe KR übertragen Axialkräfte von 867 N bis 8.135 N und können auf Hohlwellen mit Durchmessern von 4 bis 50 mm montiert werden. KUPPLUNGEN MIT SPREIZNABE Eine andere Variante, Hohlwellengetriebe und Motorwelle spielfrei miteinander zu verbinden, sind Metallbalgkupplungen mit Spreiznabe respektive Elastomerkupplungen mit Spreiznabe. Das Funktionsprinzip ist einfach, wie Karpstein erläutert: „Man steckt die Kupplungen in die Hohlwelle, geht mit dem Schraubschlüssel durch die Kupplung hindurch und zieht die Schraube an, sodass sich die Kupplung mit der Hohlwelle des Getriebes verspannt.“ Die Metallbalgkupplung mit Spreiznabe (KB8) eignet sich für Wellen mit Durchmessern von 10 bis 60 mm und überträgt Drehmomente zwischen 18 und 500 Nm, die Elastomerkupplung mit Spreiznabe (KBE4) ist für Wellen mit Durchmessern von 4 bis 62 mm geeignet und kann Drehmomente zwischen 4 und 655 Nm übertragen. Bei Vollwellengetrieben sind viele Hersteller dazu übergegangen, die Kupplung über eine Montage-Glocke direkt in das Getriebe zu integrieren. Der Anwender muss hier also nicht mehr entscheiden, über welches Antriebselement er seine Motorwelle mit dem Getriebe verbindet. Die Antriebswelle www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2024/03 45
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