Servokupplung - einfach gekoppelt!
Steckbare Servokupplungen reduzieren Montage- und Demontagezeiten
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| Bild 1: Spielfreie Servokupplungen, Metallbalgkupplungen Serie BK/MK |
Montage- und Stillstandszeiten in der Serienfertigung führen zur Erhöhung der Stückkosten. Der gezielte Einsatz von steckbaren Wellen- und Servokupplungen, die im Servicefall die schnelle und problemlose Demontage der Anlagenkomponenten ermöglichen, bieten dem Anwender eine kürzere Reaktionszeit und sichert somit Einsparmöglichkeiten. Anlagenplaner können beispielsweise zur Anbindung von Getrieben auf eine bewährte, steckbare Variante von präzisen und spielfreien Metallbalgkupplungen (Bild 1) zurückgreifen. Das Leistungs- und Drehmomentpotential ermöglicht den Einsatz für Servomotoren und -getrieben bis 1500 Nm.
Gerade bei Servomotoren und Getrieben wird die Leistungsfähigkeit auf immer dynamischere Anwendungsfälle angepasst, so sind dezentrale Antriebskonzepte mit wesentlich höheren Drehmomenten zu realisieren. Die verdrehsteife Bauweise garantiert die exakte Übertragung von Winkel und Drehmoment.
Leichte Montage, noch einfachere Demontage
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| Bild 2: Servokupplung - Kupplungsmodell BK6 |
Komplexe, schwer zugängliche Montagesituationen sind durch die steckbare
Servokupplung insbesondere durch das einfache Zusammenstecken
der vorab montierten Kupplungshälften leicht realisierbar. Aufwendige
Montagebohrungen, für die Klemmschrauben der Kupplungsnaben, im Montageflansch
entfallen. Im Demontagefall erübrigt sich das Suchen und Ausjustieren
der Schraubenposition. Die Antriebseinheit kann einfach
nach hinten abgezogen werden.
Als Klemmverbindungen stehen standardmäßig Klemmnaben mit seitlichen
Schrauben oder auch axial montierbare Konusklemmnaben (Bild 2) zur Verfügung.
Die Nabenausführung kann aus hochfestem Aluminium, Stahl und auch
Edelstahl gewählt werden. Materialveredelung wie beispielsweise vernickeln,
verzinken, verchromen, nitrocarburieren und oxidieren und in der Aluminiumausführung
auch eloxieren sind ohne lange Lieferzeiten möglich. Andere Materialien
und Oberflächen werden auf Anfrage angeboten.
Auch auf Hinblick der meist knappen Platzverhältnisse entsprechen
die Kupplungen dem neuesten Stand. Die Entwicklung und Optimierung der
bewährten Kupplungsserie BK 5 mit Klemmnabe und BK 6 für axiale
Montage bietet für viele Einbausituationen das passende Element.
Die übertragbaren Momente, bis 1500 Nm, können durch den Einsatz
modernster Berechnungsgrundlagen sicher bestimmt und ausgelegt werden.
Kunststoffsegmente verhindern Kaltverschweißen
Das Konzept mit Balganbau und glasfaserverstärktem Kunststoffstecksegment stellt die Steifigkeit des Systems in den Vordergrund. Im Gegensatz zu steckbaren Kupplungen mit reinen Metallverbindungen wirkt die Servokupplung elektrisch isolierend und leicht schwingungsdämpfend ohne Abstriche in der Steifigkeit machen zu müssen. Auch ist ein Kaltverschweißen, aufgrund von Versätzen und Schwingungen, der beiden Kupplungshälften durch die Wahl zweier verschiedener Materialien ausgeschlossen. Für das funktionelle Stecksegment wird ein spezieller Hochleistungsthermoplast verwendet. Der Kunststoff wird wegen seiner günstigen Eigenschaften für höchste mechanische, chemische und thermische Belastungen eingesetzt. Festigkeiten wie jene von Stahl (bei 40% Glasfaseranteil) werden erreicht. Eine einfache Demontage der Kupplung ist jederzeit möglich und gewährleistet.
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| Bild 3: Steckprinzip Synchron oder Mehrfach |
Dieses einzigartige von R+W entwickelte, spielfreie Steckprinzip nutzt
die axiale Federwirkung des Metallbalges, um das nabenseitige Kunststoffelement
mit selbstzentrierenden Mitnehmernasen in die Konusaufnahme zu drücken.
Bereits eine axiale Vorspannung des Metallbalges von 0,2 Millimeter gewährleistet
die absolut spielfreie Drehmomentübertragung. Das selbstnachstellende
Konussegment garantiert den verschleiß- und wartungsfreien Dauerbetrieb.
Bei der Steckverbindung stehen 2 verschiedene Ausführungen zur Wahl.
Die Synchronsteckung (Ausführung S) gewährleistet die Montage
nur in einer Position. Ein falsches Zusammenstecken der Kupplung ist ausgeschlossen
und die winkelgenaue Position ermöglicht bei voreingestellten Anlagen
die Wiederinbetriebnahme ohne nachträgliches Einstellen oder Ausjustieren.
Zeitraubendes Nachprüfen der Übertragungsgenauigkeit und mögliche
Fehlerquellen gehören damit der Vergangenheit an.
Mehrfache Steckpositionen und die problemlose Blindmontage
wird über die Ausführung M (Mehrfachsteckung) realisiert (Bild
3).
Lagerschonender Ausgleich von konstruktionsbedingten Versätzen
Bereits geringe Fluchtungsfehler erhöhen die Rückstellkräfte
auf Lager und Anlagenkomponenten enorm. Eine hohe Konzentrizität
der beiden Bohrungen ist deshalb sehr wichtig. Um dies
zu erreichen wird jede einzelne Kupplung auf einem Montagedorn
gefertigt, was sich besonders
positiv auf den ruhigen Lauf und eine hohe Lagerlebensdauer
auswirkt. Eine hohe Fertigungsgenauigkeit und präzise gefertigte
Bauteile sind dabei eine Selbstverständlichkeit. Die Servokupplung
nimmt somit axiale, radiale und winkel Versätze bei gleichzeitig
geringen radialen Rückstellkräften optimal auf.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Kupplungssystemen erreichen die Elemente
durch standardisierte Auswuchtbohrungen eine enorme Laufruhe auch bei
Drehzahlen über 20.000 1/min. In der feingewuchteten Version sind
Drehzahlen bis 50.000 1/min und mehr möglich.
Um sichere und optimierte Ergebnisse zu erreichen setzt der Kupplungshersteller aus Klingenberg auch auf Versuche in Zusammenarbeit mit Universitäten. Dort werden externe Dauerlaufversuche und Testreihen in Auftrag gegeben, um neutrale und für die Serienfertigung wichtige Leistungsmerkmale zu erhalten.
Autor: Frank Kronmüller (Prokurist), R+W Antriebselemente GmbH
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