Drehelastische Kupplungen (PU)

Informationen

Im Unterschied zu starren Kupplungen sind bei elastischen Ausgleichskupplungen die Kupplungsteile nicht starr, sondern beweglich. Sie sind nachgiebig miteinander verbunden. Dadurch werden Drehmomente nicht über starre, sondern über elastische Verbindungselemente wie z. B. Federn aus Metall, Kunststoffen, Leder und Gummi übertragen. Aufgrund dieser Verbindungsart werden Bewegungen der Kupplungsteile im Antrieb ausgeglichen.

Eigenschaften

Eine elastische Kupplung besitzt elastische Übertragungselemente aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen. Die Elastizität ist das besondere Merkmal, das sie klar von drehstarren Kupplungen unterscheidet.

Die Elastizität der Kupplung wird durch Federn aus Metall oder Elastomeren (Gummi und Kunststoff) bewirkt. Zur Bestimmung der typischen Eigenschaft – Elastizität – werden spezifische Kennwerte herangezogen. Diese orientieren sich an folgenden Kennwerten:

• Drehfedersteife
• Axial- und Radialfedersteife
• Winkelsteife

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

Die elastische Kupplung erfüllt im Unterschied zu Getrieben nicht die Aufgabe der Energieumwandlung. Im stationären Betrieb sind am Eingang und Ausgang die Drehmomente gleich groß.
Sollten systembedingte Energieaufnahmen und -abgaben auftreten, sind diese durch elastische Kupplungen bedingt. Daher stehen dynamische Beanspruchungen, Kühlung, Verschleiß- sowie Wärmespeicherungsvorgänge im Blickpunkt der Auslegung der verwendeten Kupplung.
Daraus ergeben sich wichtige Gesichtspunkte zur Auswahl der richtigen Kupplung für Ihren Antrieb. Worauf ist bei der elastischen Ausgleichskupplung zu achten?

Wie bereits erwähnt, beeinflussen elastische Ausgleichskupplungen die dynamischen Eigenschaften des Antriebs.
Diese Auswirkungen zeigen sich u. a. im Feder- und Dämpfungsverhalten. Zudem werden bei den Übertragungselementen Stoßanregungen durch die Speicherwirkung der elastischen Kupplung verringert.
Je nach Größe des Verdrehwinkels verringern sich bei gegebener eingeleiteter Arbeit Spitzendrehmoment M_s bzw. Drehmomentstoß. Diese Eigenschaft hängt vom Verbindungsmaterial ab.

Anwendungsgebiet

Aufgrund ihrer elastischen Eigenschaft werden Kupplungen zum Ausgleich von axialen, radialen und winkligen Fluchtungsfehlern eingesetzt. Daraus ergeben sich Änderungen der Wellenlage, z. B. durch Wärmedehnung im Antrieb oder betriebsbedingte Verlagerung der Welle.

Des Weiteren werden sie verwendet, wenn die schlupffreie Übertragung von Drehbewegungen sowie die Verringerung von Drehmomentschwankungen und Schwingungen erforderlich sind. Dies gilt z. B. bei Kolben- und 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 ist.

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