Cool Coupling – besser durch den Sommer dank Ventilatoren mit Elastomerkupplung

Mit steigenden Temperaturen über 30 Grad wird die Bedeutung von Ventilatoren für eine notwendige Kühlung auch im Alltag wieder spürbar. Doch wie funktionieren diese Geräte eigentlich und welchen Einfluss hat die Kupplungstechnologie von R+W auf ihre Leistungsfähigkeit?

Wenn das Thermometer in diesen Tagen wieder regelmäßig über 30 Grad steigt, ist das Geheimnis eines kühlen Sommers ein beständig vor sich hin surrender Ventilator. Dass ein Ventilator so für Erfrischung sorgt, ist allgemein bekannt. Weniger bekannt ist dagegen die Antwort auf die Frage, wie ein Ventilator im Detail überhaupt funktioniert und welche zentrale Rolle der Kupplung zukommt.

axiale Bauart – die Flusslinie verläuft in axialer Richtung gerade durch das Laufrad

Bauart Axialventilator

Grundsätzlich gibt es zwei Bauarten, die sich in ihrem Aufbau als auch in ihrer Wirkungsweise unterscheiden. Bei einem Axialventilator erzeugen die Rotorblätter, die um die Achse angeordnet sind, einen Luftstrom, der parallel zur Achse des Ventilators verläuft. Dieser Luftstrom wird durch den Motor angetrieben, der die Rotorblätter bewegt – der Aufbau ähnelt dem Propeller eines Flugzeugs. Dank dieses Aufbaus ist ein Axialventilator kostengünstig herzustellen und benötigt zudem wenig Platz. Es ist die gebräuchlichste Bauform und als Ausführung ohne Gehäuse bei Tisch oder Deckenventilatoren üblich. Im industriellen Bereich wird die gerade Luftführung mit direkter Ansaugung und direktem Ausblasen etwa bei Wand- oder Fensterventilatoren genutzt.

Bauart Radialventilator

Ein Radial- oder Zentrifugalventilator funktioniert hingegen durch die Erzeugung eines Luftstroms, der radial von der Mitte des Ventilators nach außen strömt. Dies geschieht durch das Drehen eines Schaufelrads, das von einem Motor angetrieben wird. Die Form erinnert an ein Schneckenhaus mit einer Ansaugung der Luft in der Mitte, die dann am Ausgang wieder ausgeblasen wird. Durch die rotationssymmetrische Anordnung der Schaufeln wird die Luft in einem 90-Grad-Winkel zur Ansaugrichtung abgegeben. Eine Unterart des Radialventilators sind Turm- oder Säulenvarianten, die auch in Standventilatoren häufig zum Einsatz kommen. Durch ihren hohen Druckaufbau sind Radialventilatoren in der Lage, Luft über lange Entfernungen zu transportieren und einen starken Luftstrom zu erzeugen. Radialventilatoren werden daher typischerweise in industriellen Prozessen eingesetzt, um Luft bzw. Gas zu fördern, Abgase abzuführen oder Kühlung zu gewährleisten.

radiale Bauart – die Flusslinie verläuft in radialer Richtung (senkrecht zur Achse) gerade durch das Laufrad

Elastomerkupplungen sorgen für effizienten Betrieb

In der Klimatisierung, der Lüftungstechnik oder der beschriebenen Prozessindustrie finden Ventilatoren häufig Anwendung – ihr fehlerfreier und steter Einsatz ist in vielen Industrien betriebsrelevant. Hierbei spielt die Elastomerkupplung eine wichtige Rolle bei der Übertragung des Drehmoments zwischen dem Motor und dem Schaufelrad. Der Motor erzeugt das Drehmoment, das benötigt wird, um das Schaufelrad in Bewegung zu versetzen und Luft zu fördern. Die Verwendung einer Elastomerkupplung hilft, Vibrationen und Stoßbelastungen zu dämpfen, die durch Unwuchten oder Ausrichtungsfehler entstehen können. Ausführungen mit Klemmnaben, Klemmringnaben und reinen Passfederverbindungen sowie eine Kompaktversion für besonders enge Einbausituationen stehen zur Verfügung. Qualitativ hochwertige Naben und steckbare Zwischenelemente garantieren bei allen Modellen eine sehr hohe Rundlaufgenauigkeit. Dadurch werden Geräusche und Vibrationen reduziert, was zu einem leiseren und stabileren Betrieb des Ventilators führt.

Der Elastomerkranz als ausgleichendes Element

Die Anforderungen, die an entsprechende Präzisionskupplungen gestellt werden, sind neben der Wirtschaftlichkeit insbesondere drei Kriterien: das Laufverhalten, die Übertragungseigenschaften und die Lebensdauer.  Parameter für das Laufverhalten einer Kupplung sind Rundlaufgenauigkeit, Wuchtgüte und Geräuscharmut. „Unrunde“ Naben haben nicht nur schlechtere Rundlaufeigenschaften zur Folge, sondern führen im Betrieb zu pulsierenden Querkräften auf die Drehachsen. Je größer die Fluchtfehler beider Achsen sind, desto mehr kommen die Nachteile ungenau gefertigter Kupplungen zum Tragen. Eine Lebensdauerverlängerung der An- und Abtriebsaggregate ist dann kaum mehr zu erwarten. Ein diesbezüglich optimales Ergebnis ist nur durch eine hoch präzise Fertigung von Nabe und Elastomerkranz zu erreichen.

Bei der zwischen der Motorwelle und der Welle des Schaufelrads installierten Kupplungstechnik von R+W fungiert der Elastomerkranz als ausgleichendes Element. Dieser überträgt das Drehmoment spielfrei und schwingungsdämpfend. Der Elastomerkranz bestimmt dabei maßgebend die Eigenschaften der gesamten Kupplung bzw. des gesamten Antriebsstrangs: Die Spielfreiheit der Kupplung ist durch die Druckvorspannung des Elastomerkranzes gewährleistet, während unterschiedliche Shorehärten für eine drehschwingungsmäßige Optimierung sorgen.

Fertigung einer Elastomerkupplung – im Mittelpunkt der magentafarbene Elastomerkranz

Die Coolness der Elastomerkupplung

Die sehr genaue Fertigung von Elastomerkranz und Naben und somit der Einsatz einer qualitativ hochwertigen Elastomerkupplung ist insbesondere auch bei steigenden Temperaturen während der Sommermonate von entscheidender Bedeutung. Wenn Ventilatoren über längere Zeit bei hohen Temperaturen betrieben werden, können sich verschiedene Herausforderungen ergeben. Eine dieser Herausforderungen ist die Erzeugung von Wärme, die durch die Motor- und Lüfterkomponenten eines Ventilators während des Betriebs erzeugt wird. Kann diese Wärme nicht effektiv abgeführt werden, besteht die Gefahr einer Überhitzung der Komponenten, was zu einer Beeinträchtigung der Leistung und schlussendlich auch zu Schäden führt.

Hier kommen die Elastomerkupplungen von R+W erneut ins Spiel: durch ihre Flexibilität und Elastizität helfen sie, die durch den Motor erzeugte Wärme effizient abzuführen, indem der Elastomerkranz der Kupplung Vibrationen und Belastungen reduziert. Dies trägt dazu bei, die Lebensdauer des Ventilators zu verlängern und eine zuverlässige Leistung auch unter starken Hitzebedingungen zu gewährleisten.

Steigende Temperaturen – eine Herausforderung für Lüftungssysteme

Egal ob als einfache Variante des Axialventilators oder in komplexeren Lüftungssystemen mit radialer Form – ohne den Einsatz einer Elastomerkupplung kann der Ventilator nicht zuverlässig für Erfrischung sorgen. Und bei diesen heißen Temperaturen sollte man seine Coolness wirklich nicht verlieren.

Cool coupling 1

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Industrielüftungsanlage

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Ventilator mit Schneckenhaus

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Radiallüfter

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Elastomerkupplungen für unterschiedliche Anwendungen finden sie hier.