Wenn zwei Wellen nicht exakt fluchten
In der Praxis lassen sich zwei Wellen oft nicht mit absoluter Präzision ausrichten. Fertigungstoleranzen, Montageabweichungen oder thermische Einflüsse können dazu führen, dass zwischen Antriebs- und Abtriebswelle ein radialer Versatz entsteht.
Um solche Abweichungen auszugleichen und dennoch eine präzise Drehmomentübertragung sicherzustellen, kommen verschiedene Kupplungssysteme zum Einsatz. Eine bewährte Lösung hierfür ist die Spatenwelle, auch bekannt als Kreuzschieberkupplung oder Oldham-Kupplung.
Aufbau einer Kreuzschieberkupplung
Die Kupplung besteht aus drei Hauptkomponenten:
- Zwei äusseren Kupplungshälften, welche mit den zu verbindenden Wellen verbunden sind
- Einer dazwischenliegenden Kreuzschieberscheibe
Die Zwischenscheibe besitzt auf beiden Seiten Mitnehmerleisten, welche rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Diese greifen in die entsprechenden Nuten der beiden Kupplungshälften ein.
Dadurch entstehen zwei Schubgelenke, welche die Drehbewegung übertragen und gleichzeitig einen radialen Versatz zwischen den Wellen ausgleichen können.
Typische Einsatzgebiete
Spatenwellen werden in zahlreichen industriellen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in:
- Hydraulikaggregaten
- Prüfständen
- Werkzeugmaschinen
- Förderanlagen
- Verpackungsmaschinen
- Automatisierungsanlagen
- Mess- und Positioniersystemen
Besonders interessant sind sie überall dort, wo ein radialer Wellenversatz ausgeglichen werden muss und gleichzeitig eine kompakte Bauform gefordert ist.
Verschleissteil mit Schutzfunktion
Die mittlere Kreuzschieberscheibe wird häufig aus verschleissarmen Kunststoffen oder anderen reibungsoptimierten Werkstoffen gefertigt.
Dadurch wird bewusst erreicht, dass zunächst die kostengünstige Zwischenscheibe verschleisst, während die beiden metallischen Kupplungshälften geschont werden.
Im Wartungsfall kann die Zwischenscheibe einfach ersetzt werden, ohne die gesamte Kupplung austauschen zu müssen.
Die richtige Kupplung für jede Anwendung
Die Auswahl einer geeigneten Kupplung hängt von zahlreichen Faktoren ab:
- Drehmoment
- Drehzahl
- Wellenversatz
- Bauraum
- Umgebungsbedingungen
- Lebensdaueranforderungen
GRIBI Hydraulics AG unterstützt Kunden bei der Auslegung kompletter Antriebs- und Hydrauliksysteme und hilft bei der Auswahl der optimalen Kupplungslösung für die jeweilige Anwendung.
Winkeltreue Drehmomentübertragung
Ein wesentlicher Vorteil der Kreuzschieberkupplung besteht darin, dass die Drehbewegung winkeltreu übertragen wird.
Im Gegensatz zu Gelenkwellen entstehen keine periodischen Drehzahlschwankungen. Dadurch eignet sich die Kupplung besonders für Anwendungen, bei denen eine gleichmässige und präzise Drehbewegung gefordert ist.
Während des Betriebs verschiebt sich die Zwischenscheibe abhängig von der Drehstellung innerhalb der Führungsnuten und kompensiert dadurch den vorhandenen Wellenversatz.
Vorteile einer Spatenwelle
Die Konstruktion bietet mehrere Vorteile:
- Einfache und kompakte Bauweise
- Schnelle Montage
- Geringer Platzbedarf
- Ausgleich von radialem Wellenversatz
- Winkeltreue Drehmomentübertragung
- Einfach austauschbare Verschleissteile
- Wartungsfreundlicher Aufbau
Insbesondere die einfache Montage macht die Kreuzschieberkupplung zu einer beliebten Lösung für Maschinen und Aggregate mit begrenztem Bauraum.
Eigene Fertigung bei GRIBI Hydraulics AG
Kreuzschieberkupplungen gehören seit vielen Jahren zum Fertigungsprogramm von GRIBI Hydraulics AG. Jährlich werden mehrere hundert Kupplungen in eigener Produktion hergestellt und in unseren Hydraulikaggregaten eingesetzt.
Eine Besonderheit besteht darin, dass die beiden äusseren Kupplungshälften bei unseren Standardaggregaten nicht als separate Bauteile ausgeführt werden. Stattdessen sind diese direkt in die Wellen von Elektromotor und Hydraulikpumpe integriert.
Die Drehmomentübertragung erfolgt somit über die Kombination:
Elektromotorwelle – Kreuzschieberscheibe – Pumpenwelle
Dadurch reduziert sich die Anzahl der Bauteile, der Bauraum wird minimiert und die Montage vereinfacht sich erheblich. Gleichzeitig bleibt der Vorteil der Kreuzschieberkupplung erhalten, kleinere Fluchtungsfehler zwischen Motor und Pumpe auszugleichen.
Die eigentliche Verschleisskomponente bildet die mittlere Kreuzschieberscheibe. Diese kann bei Bedarf einfach ersetzt werden, während Motor- und Pumpenseite unverändert bleiben.
Durch die eigene Konstruktion und Fertigung verfügt GRIBI Hydraulics AG über umfassendes Know-how bezüglich Auslegung, Herstellung und Anwendung dieser bewährten Kupplungsbauart.
Ihr Partner für Antriebstechnik und Hydraulik
Neben Hydraulikaggregaten, Hydraulikzylindern und Steuerblöcken unterstützt GRIBI Hydraulics AG Kunden auch bei Fragestellungen rund um Antriebstechnik, Wellenverbindungen und Maschinenbaukomponenten.
Dank eigener Konstruktion und Fertigung können Standardlösungen ebenso wie kundenspezifische Sonderausführungen wirtschaftlich realisiert werden.
