Wellenkupplung spielfrei, präzise und smart
Mayr Antriebstechnik bietet zur ausgleichenden Drehmoment Übertragung ein breites Spektrum spielfreier, leistungsstarker Wellenkupplungen wie Metallbalgkupplung, Elastomerkupplung und Lamellenkupplung. Die Wellenkupplung verbindet nicht nur zwei Wellenenden zuverlässig, sondern tut das zudem widerstandfähig und präzise. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über Wellenkupplungen an sich und gibt Ihnen informationen über die Neuheiten der kleinen Schwingungsdämpfer.
Leichtbaukupplung für hochdynamische Prüfstände
05.05.2026 | Die Anforderungen an moderne Prüfstandstechnik verändern sich. Mit der Elektrifizierung von Antrieben verschieben sich Drehzahlprofile, Prüfroutinen und Lastkollektive. Gleichzeitig bleiben hohe Messgenauigkeit, Laufruhe und Prozesssicherheit zentrale Voraussetzungen.
Wellenausgleichskupplungen sind unverzichtbare Komponenten in Prüfständen, da sie parasitäre Kräfte, die durch Ausrichtungsfehler im Antriebsstrang entstehen, minimieren. Diese Kräfte, die durch Versätze zwischen An- und Abtriebsseite verursacht werden, beeinträchtigen die Genauigkeit von Messungen. Mayr bietet mit der Leichtbaukupplung Roba DS Type 9120 eine Lösung.
Das auf der bewährten Stahllamellenkupplung Roba DS basierende Antriebselement wurde als gewichtsoptimierte Aluminiumvariante für hochdynamische Anwendungen ausgelegt. Gegenüber vergleichbaren Stahlausführungen fällt der Außendurchmesser je nach Variante um bis zu 10 mm kleiner aus. Masse und Massenträgheitsmoment liegen laut Hersteller bei nur 40 bis 60 % der Stahlausführung, ohne dass die Leistungsdichte sinkt.
Ruhiger Lauf bei hohen Drehzahlen
Die Kupplung ist für Drehzahlen bis 32.000 U/min ausgelegt und eignet sich damit für Prüfstände, bei denen hohe Drehzahlen, geringe Trägheit und präzise Messbedingungen gefordert sind. Gerade in solchen Anwendungen soll die Kombination aus Leichtbau, Torsionssteifigkeit und gezielt ausgelegter Elastizität Vorteile bringen. Ziel ist es, Rückstellkräfte auf das System gering zu halten und zugleich ein stabiles Übertragungsverhalten sicherzustellen.
Für ruhigen Lauf sorgt eine Wuchtgüte G 2,5 bei 5000 U/min. Das ist insbesondere in der Prüfstandstechnik relevant, da Schwingungen und Unwuchten die Messqualität direkt beeinflussen können. Die Roba DS Type 9120 ist deshalb auf vibrationsarmen Betrieb und reproduzierbare Ergebnisse in unterschiedlichen Drehzahlbereichen ausgelegt.
Auch konstruktiv zielt die Kupplung auf den Prüfstands-Einsatz. Standardmäßig wird sie mit der Fertigungstoleranz IT6 geliefert. Eine vernickelte Oberfläche, Lamellenpakete aus rostfreiem Edelstahl und galvanisierte Verbindungsschrauben verbessern den Korrosionsschutz. Spielfreie Wellenanbindungen über Spannring- oder Schrumpfscheibennaben unterstützen eine präzise Drehmomentübertragung. Zudem ist die Kupplung serienmäßig mit gängigen Drehmomentaufnehmern kompatibel.
Wellen-Kupplungen für Highspeed-Anwendungen
13.05.2024 | Antriebsachsen im Highspeed-Einsatz benötigen zuverlässige Kupplungen: Zum Überlastschutz und für den Ausgleich von Wellenversatz präsentiert Mayr auf der Testing Expo 2024 in Stuttgart seine neuen Modelle für die Prüfstandstechnik.
Auf Basis der Roba-DS Stahllamellenkupplung stellt der Antriebsspezialist nun eine gewichtsoptimierte Baureihe aus Aluminium vor. Die Aluminiumkupplung ist zugeschnitten für Highspeed-Anwendungen wie sie zum Beispiel in der Prüfstandstechnik benötigt werden.
Die Wellenausgleichskupplungen sind für hohe Drehzahlen von bis zu 30.000 U/min konzipiert und bieten eine geringe Masse sowie Massenträgheit. Ihre präzise Fertigung sorgt für Laufruhe und optimale Wuchtgüte. Bei der Auswahl ist es entscheidend, die spezifischen Anforderungen der Anwendung zu berücksichtigen – einschließlich Drehzahlen, Lastwechsel, Lastzyklen, Lagerabstände und Bohrungsdurchmesser – um die beste Balance aus Materialeigenschaften und Anwendungsbedingungen zu finden.
Zuverlässig vor Überlast schützen bei hohen Drehzahlen
Wenn das Drehmoment auf einem Prüfstand den an der Sicherheitskupplung festgelegten Grenzwert übersteigt, löst die Kupplung sofort aus und trennt An- und Abtrieb innerhalb von Sekundenbruchteilen. Diese schnelle Trennung verhindert teure Schäden am Antriebstrang oder am Prüfobjekt, auch wenn die Messwelle nach einem Überlastereignis möglicherweise neu kalibriert werden muss.
Die EAS-HSE Sicherheitskupplungen zeichnen sich durch spielfreie Drehmomentübertragung und hohe Drehsteifigkeit aus. Ihr kompaktes, leistungsdichtes Design resultiert aus einem kleinen Außendurchmesser im Verhältnis zum größeren Bohrungsdurchmesser. In die Kupplungen sind speziell ausgewählte, symmetrisch angeordnete Übertragungselemente integriert, die zur Schwingungsarmut des Systems beitragen und im Auslösefall eine präzise Funktion gewährleisten. Die sorgfältige Abstimmung der Abmessungen von Bohrungsdurchmesser, Außendurchmesser und Elementegröße ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit der Sicherheitskupplungen.
Drehmoment messende Wellenkupplung mit integriertem Sensor
18.03.2024 | Mayr Antriebstechnik präsentiert auf der Hannover Messe 2024 smarte Kupplungen wie die neue Lamellenkupplung aus Stahl Roba-drive-checker, welche mehr als Drehmomente übertragen und Wellenversatz ausgleichen kann. Vielmehr bieten sie Anwendern die Chance, ihre Prozesse überhaupt erst im Detail kennenzulernen.
Wellenkupplungen am Ort des Geschehens
“Wellenkupplungen sind wichtige Bausteine im Antriebsstrang. Sie sitzen sozusagen genau am Ort des Geschehens und sind damit prädestiniert für intelligente Monitoring-Konzepte“, erklärt Ralf Epple, Produktmanager bei Mayr in Mauerstetten. „Ziel ist die intelligente Kupplung, die uns Auskunft über den Status des Antriebsstrangs gibt. Das bringt entscheidende Vorteile.“
Durch permanente Zustandsüberwachung macht die Kupplung Kenngrößen und Auffälligkeiten im Prozess schnell und zuverlässig sichtbar. Über einen M8 Netzwerkanschluss lässt sich die Wellenkupplung einfach in Fernwartungssysteme integrieren.
Vorausschauende Wartung mit hoher Funktionssicherheit
Dadurch eignet sie sich für die vorausschauende Wartung, senkt Instandhaltungskosten und reduziert technische Defekte sowie Stillstandszeiten. Der Roba-drive-checker ist für den Einsatz in industrieller Umgebung konzipiert. Er ist unempfindlich gegen äußere Störungen und bietet dank IP6X Zertifizierung auch eine hohe Funktionssicherheit.
Statt in den Antriebsstrang einen aufwändigen Messflansch o. ä. einzubauen, wurden in die Wellenkupplungen Sensoren integriert. Damit sparen die Entwickler und Anwender Platz und weitere Komponenten. „Unsere Kupplung Roba-drive-checker basiert auf der Standard Stahllamellenkupplung Roba-DS und kann somit in viele bestehende Anwendungen einfach integriert werden“, ergänzt Ralf Epple. Attraktiv sei dieser Ansatz besonders für die Prozessüberwachung. Hier spielt neben der Präzision auch die Wirtschaftlichkeit eine wichtige Rolle. „Wir grenzen uns damit bewusst ab zur hochwertigen Messtechnik und zu Messsystemen aus dem Prüfumfeld, die ein anderes Ziel verfolgen“, präzisiert Ralf Epple.
Roba-drive-checker in Lamellenpaketkupplung
Der Roba-drive-checker ist ein neuer Bestandteil im Baukasten der spielfreien Lamellenpaketkupplung Roba-DS. Kernelemente sind das Multi-Gateway und die Roba-drive-checker-Hülse. Mit all den verfügbaren Anschluss-Optionen der Stahllamellenkupplung ist diese kostengünstige Prozessüberwachung einfach in viele bestehende Applikationen integrierbar. Darüber hinaus ist auch eine Anbindung an EAS-Sicherheitskupplungen möglich.
Das Multi-Gateway lässt sich einfach positionieren und konfigurieren dank optischer Positionsmarkierungen und mit Hilfe eines intuitiven Konfigurationsassistenten. Es versorgt die rotierende Hülse induktiv mit Energie, managed die Funkverbindung und stellt die Mess- und Systemdaten im Netzwerk bereit.
Batteriewechsel oder Ladevorgänge werden überflüssig. Dafür sorgt die permanente drahtlose Energieversorgung. „Die Hülse, eingebaut zwischen zwei Roba-DS Lamellenpaketen, erfasst das Drehmoment mit bewährter DMS-Technologie“, erklärt Ralf Epple und nennt weitere Vorteile: „Der Anwender behält dabei die vollständige Hoheit über die von der Hülse auf das Multi-Gateway übertragenen Daten. Externe Cloud-Systeme oder Software von Drittanbietern sind nicht nötig. Der Roba-drive-checker ist eine 100 %-ige Entwicklung von uns. Wir liefern das System als Komplettpaket aus einer Hand.“
Chronologie & Archiv
Die nachfolgenden Berichte dokumentieren wichtige Entwicklungen der vergangenen Jahre (ab 2014).
09.08.2019 | Wenn es darum geht, Produktion und Montage zu automatisieren, Maschinen schnell und effizient zu be- und entladen oder Werkstücke zu handeln, müssen alle Bewegungen exakt ausgeführt werden. Deshalb müssen auch die Wellenkupplungen, die die Drehmomente von der Antriebseinheit zum Beispiel auf die Führung eines Greifers übertragen, hochpräzise arbeiten und dabei gleichzeitig den hohen Belastungen standhalten.
Hierfür bietet Mayr einige Ausführungen an spielfreien, leistungsstarken Metallbalgkupplungen, Elastomerkupplungen und Lamellenkupplungen für die sichere Verbindung von Welle zu Welle – von der Servokupplung über die Industriekupplung bis hin zur Schwerlastkupplung.
Für den zuverlässigen Schutz von Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren bietet Mayr mit seinen Kupplungen und Bremsen Komplettlösungen aus einer Hand. So sorgt zum Beispiel ein breites Spektrum an spielfreien, leistungsstarken Servokupplungen für eine sichere Verbindung zwischen den Wellen. Diese Servokupplungen unterliegen je nach Anwendungsfall ganz unterschiedlichen Anforderungen.
Deshalb hat der Antriebsspezialist verschiedene Metallbalg-, Elastomer- und Lamellenpaketkupplungen im Programm. Aktuell hat das Unternehmen seinen Standardbaukasten um zahlreiche neue Nabenausführungen und Zwischenhülsen ergänzt – zuletzt um eine neue lange Zwischenhülse für die Roba-ES Elastomerkupplung Mit der großen Variantenvielfalt ist das Unternehmen in der Lage, Lösungen für alle Antriebskonstellationen in der Servotechnik zu bieten, und zwar einfach und schnell. Denn das intelligente Baukastensystem sorgt zudem für eine hohe Verfügbarkeit, kurze Lieferzeiten bei Standardbauteilen und günstige Preise.
05.02.2016 | Ob in Antrieben von Schiffspropellern, mobilen Plattformen wie Bohrinseln zur Öl- und Gasförderung oder auch in Gezeitenkraftwerken – die Einsatzbereiche von Lamellenpaketkupplungen in der maritimen Industrie sind vielfältig. Die kompakten und leistungsdichten „Roba-DS“ Lamellenkupplungen von Mayr sind für diese Anwendungen DNV GL zertifiziert. Sie bieten den Anwendern auf hoher See größtmögliche Betriebs- und Funktionssicherheit.
Erfolgt der Hauptantrieb zum Beispiel eines Schiffspropellers über einen Elektromotor, so bietet die Federstahl Lamellenkupplung wie die Roba-DS entscheidende Vorteile: Diese Kupplungen sind robust, zuverlässig und temperaturbeständig. Sie eignen sich daher besonders für den Einsatz unter den extremen Umgebungsbedingungen auf dem Meer. Außerdem arbeiten sie verschleißfrei und reduzieren so den nötigen Wartungsaufwand auf ein Minimum. Wie bereits für das Vorgängermodell Roba-D hat der Antriebsspezialist auch für die kompakteren und leistungsdichteren Roba-DS Ganzstahlkupplungen bis Baugröße 2200 die Typen-Zulassung durch den DNV GL (Det Norske Veritas und Germanischer Lloyd) erhalten.
Die im Katalog angegebenen Nennmomente sind ohne Einschränkung nutzbar. Eine Reduzierung des Nennmoments aufgrund Verlagerung, Lastkollektiv oder Wuchtanforderung ist nicht notwendig. Die Kupplungen sind kompakt, leistungsdicht und bauen sehr klein – ideal für Schiffsmotoren, in denen nur wenig Einbauraum zur Verfügung steht. Bei Anbietern, die bei der Dimensionierung Verlagerungen und Wechselmomente berücksichtigen müssen, muss bei gleichem Nennmoment und auch gleicher Drehzahl häufig eine größere Kupplung ausgewählt werden.
Diese Lamellenkupplungen übertragen Drehmomente bis zum Nennmoment absolut spielfrei und mit konstant hoher Torsionssteifigkeit. Die angegebenen Wellenversätze können in Summe zu 100 % ausgeschöpft werden ohne Einfluss auf das übertragbare Drehmoment. Die Lamellenkupplungen gleichen radialen, axialen und winkligen Versatz von Wellen aus und schützen dadurch die Lager vor unerwünschter Belastung und somit vor unnötigen Ausfallzeiten und Kosten.
01.07.2014 | Die drehmomentmessende Wellenkupplung Roba-DSM von Mayr Antriebstechnik basiert auf der bewährten spielfreien Wellenkupplung Roba-DS. Der Einsatzbereich dieser Drehmoment-Messkupplung reicht vom Prüfstandsbau über den Einsatz bei Serienmaschinen bis zum Condition Monitoring. Das System ermöglicht eine einfache Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen. Mit den Daten aus der Kupplung lassen sich Maschinen optimal auslasten.
Messungen auf rotierenden Teilen erfordert die Übertragung von Energie auf das rotierende Teil und die Übertragung von Daten aus dem rotierenden Teil. In der Vergangenheit wurden Energie und Daten hauptsächlich induktiv übertragen. Dieses Prinzip hat einige Nachteile im Vergleich zur Funk-Datenübertragung der neuen Roba-DSM wie geringe Distanz, aufwendigere Montage, geringere Toleranzen bei Vibrationen und Rundlauf.
Gelagerte Systeme benötigen zudem zwingend eine Drehmomentstütze. Die Roba-DSM benötigt keine Umfassung und damit nur geringen Bauraum. Der Stator lässt sich einfach an jeder beliebigen Stelle am Umfang montieren. Bei den Einstellungen des Stators sind große Toleranzen in allen Richtungen zulässig. Die möglichen Abstände von bis zu 5 mm sind deutlich größer als bei umfassenden Systemen.
Die drehmomentmessende Roba-DSM benutzt zwei komplett getrennte Wege für die Übertragung von Energie zum Rotor und die Übertragung von Daten zum Empfänger. Durch die hohe Bandbreite von bis zu 3,5 kHz erfasst sie auch schnelle, dynamische Vorgänge sicher. Die Aufbereitung der Daten auf dem Rotor ermöglicht eine optimale Verstärkung und Offsetkompensation. Auf dem Rotor befindet sich ein programmierbarer Verstärker, der über die Funkschnittstelle programmiert wird. Damit kann der Anwender auch nach dem Einbau direkt auf dem Rotor eine Offsetkompensation vornehmen. Darüber hinaus hat er die Möglichkeit, Adresskodierung und Funkkanal mit Hilfe einer Software einzustellen.
Der Einsatz eines kodierten Funksystems im 2,4 GHz ISM-Band ist in der EU durch Allgemeinzulassung erlaubnisfrei. In anderen Märkten ist das System auch einsetzbar, allerdings ist dafür eine zusätzliche Zulassungen nötig. Das System verwendet bis zu 80 Kanäle. Dadurch ist es problemlos möglich, mehrere Kupplungen in der gleichen Umgebung zu betreiben.
Am Empfänger kann über eine einfache Anzeige die Funktion der Funkverbindung kontrolliert werden. Die Roba-DSM liefert wie Industrie Standard Systeme ein Ausgangssignal von ±10 V für das Drehmoment rechts/links, die als Eingangssignal für eine SPS verwendet werden können. Es bietet zudem eine USB-Schnittstelle, über die die digitalen Messdaten auf PC oder Laptop eingelesen werden können.
