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Drehelastische Kupplungen

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Im Unterschied zu den starren Kupplungen sind bei den elastischen Ausgleichskupplungen die Kupplungsteile nicht starr, sondern beweglich. Sie sind nachgiebig miteinander verbunden. So werden die Drehmomente nicht über starre sondern über elastische Verbindungselemente, wie z. B. Federn aus Metall, Kunststoffe, Leder und Gummi übertragen. Wegen dieser Art von Verbindungen werden die Bewegungen der Kupplungsteile im Antrieb ausgeglichen.

Eigenschaften

Eine elastische Kupplung hat elastische Übertragungselemente, die aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen bestehen. Die elastische Eigenschaft ist das besondere Merkmal, welches sie klar von der drehstarren Kupplung unterscheidet.

Die Elastizität der Kupplung wird durch Federn aus Metall oder Elastomer (Gummi und Kunststoff) bewirkt. Um die typische Eigenschaft – Elastizität – zu bestimmen gibt es spezifische Kennwerte. Diese orientieren sich an der:

  • Drehfedersteife
  • Axial- und Radialfedersteife
  • Winkelsteife

Neben der elastischen Eigenschaft übertragen sie, wie auch starre Kupplungen, die Drehmomente bei Wellen mit und ohne Verlagerung. Wesentlich bei der elastischen Kupplung ist, dass sie das dynamische Verhalten von Antriebssträngen beeinflusst. Dies resultiert aus der Elastizität der Kupplung.

Die elastische Kupplung erfüllt im Unterschied zu Getrieben nicht die Aufgabe der Energieumwandlung. Im Allgemeinen stationären Zustand von Kupplungen sind am Eingang und Ausgang die Drehmomente gleich groß.
Sollten systembedingte Energieaufnahmen und –abgaben stattfinden, so sind diese bedingt durch elastische Kupplungen. Daher stehen die dynamischen Beanspruchungen, die Kühlungsprobleme, Verschleißvorgänge, Wärmespeicherungsvorgänge im Blickpunkt der Auslegung der verwendeten Kupplung.
Insofern gibt es wichtige Gesichtspunkte zur Auswahl der richtigen Kupplung für Ihren Antrieb. Worauf ist bei der elastischen Ausgleichskupplung zu achten?

Wie bereits oben erwähnt beeinflussen elastische Ausgleichskupplungen die dynamischen Eigenschaften des Antriebs.
Diese Auswirkungen zeigen sich u.a. im Feder- und Dämpfungsverhalten. Zudem werden bei den Übertragungselementen die Stoßanregungen durch die Speicherwirkung der elastischen Kupplung verringert.
Je nach Größe des Verdreh-Winkels verringert sich bei der gegebenen eingeleiteten Arbeit das Spitzendrehmoment Ms bzw. der Drehmomentstoß. Diese Eigenschaft ändert sich je nach Verbindungsmaterial.

Anwendungsgebiet

Aufgrund der elastischen Eigenschaft von Kupplungen werden diese für den Ausgleich von axialen, radialen und winkligen Fluchtungsfehlern verwendet. Daraus bedingt sich zugleich die Wellenlage, z.B. im Antrieb vorherrschende Wärmedehnung oder betriebsbedingte Verlagerung der Welle.

Des Weiteren werden sie verwendet, wenn die schlupffreie Übertragung von Drehbewegungen und die Verringerung von Drehmoments-Schwankungen und Schwingungen erforderlich sind bzw. werden. Dies gilt z.B. bei Kolbenmaschinen, Fördermaschinen.

Bei Antrieben mit Drehmomentstößen können ebenfalls elastische Ausgleichskupplungen verbaut werden. Hier sind z.B. Verringerungen der Anfahrstöße im Antriebsstrang zu nennen. Eine elastische Ausgleichskupplung kann auch angewendet werden, wenn die kritischen Drehzahlen beeinflusst werden sollen oder eine Dämpfung notwendig wird.

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