antriebstechnik 7/2025

KUPPLUNGEN UND

KUPPLUNGEN UND BREMSENSPIELFREI, STEIF UND SCHNELL MONTIERTPOWER-VERBINDUNG FÜREXTREME EINSÄTZEAbtriebswellen und rotierende Teilemüssen sicher und dauerhaftmiteinander verbunden werden.Bei hohen Drehmomenten,Schwellbelastungen oder schwierigenEinbaubedingungen stoßen dieseWellenverbindungen jedoch an ihreGrenzen. Konventionelle Kupplungenversagen teilweise aufgrund vonVerschleiß, unzureichenderZentrierung oder begrenzterDrehmomentübertragung.Gerade unter rauen Bedingungen,bei hohen Temperaturschwankungenoder Lastwechseln ist besondersrobuste, montagefreundlicheund wartungsarme Verbindungstechnikgefragt. RobusteFlanschkupplungen bieten hier eineinteressante Lösung.Im Maschinen- und Anlagenbau ist eine zuverlässige und kraftschlüssigeVerbindung von Wellen und rotierenden Elementenentscheidend, um Kraft- und Drehmoment zu übertragen.Die Verbindung ist Garant für die Funktionsfähigkeit, Langlebigkeitund Betriebssicherheit. Eine der größten Herausforderungenstellt hierbei die Gewährleistung einer spielfreien, belastbarenVerbindung dar, die gleichzeitig leicht zu montieren undzu demontieren ist. Konventionelle Kupplungslösungen oderweiche Kupplungstypen bieten entweder nicht die nötige Steifigkeitoder lassen sich zur Wartung nur mit erhöhtem Aufwanddemontieren. Flanschkupplungen kombinieren die Vorteile einerstarren, spielfreien Wellenverbindung ähnlich einer Schrumpf-Nadja Müller, Journalistin für Wordfinder im Auftrag derTAS Schäfer GmbH, Wetter (Ruhr)verbindung mit der Flexibilität einer trennbaren Konstruktion.Ein weiterer Vorteil liegt im geringen axialen Platzbedarf beimTrennen der Baugruppen. Dadurch lassen sich Antriebseinheitenschneller austauschen und Stillstandszeiten reduzieren.Flanschkupplungen kommen vor allem in Industrieumgebungenzum Einsatz, in denen hohe Drehmomente, große mechanischeBelastungen wie zusätzliche Axial- oder Biegemomente undraue Umgebungsbedingungen zu bewältigen sind. „In der Bergbauindustrie,also dem Mining, werden sie insbesondere bei Förderbandantriebeneingesetzt und müssen Korrosion, Staub,Schlamm oder große Temperaturschwankungen aushalten,“ erläutertChristian Kurz, Geschäftsführer bei der TAS SchäferGmbH, einem führenden Hersteller für Reibschlussverbindungenin der Antriebstechnik.Flanschkupplungen werden ebenso in Rührwerken eingesetzt,etwa in der Lebensmittel-, Chemie- oder Futtermittelindustrie.„Hier werden durch das Gewicht von Rührelementen oder verti-18 antriebstechnik 2025/07 www.antriebstechnik.de

KUPPLUNGEN UND BREMSEN010302kalen Lasten Axialkräfte auf die Kupplung übertragen,“ sagt RolfGertner, Leiter Entwicklung und Konstruktion bei TAS Schäfer.Auch in der Energiegewinnung, etwa in Wasserkraftwerken werdenFlanschkupplungen genutzt. Bei größeren Bremsen werdenhalbe Flanschkupplungen zur Fixierung von Bremsscheibeneingesetzt und fungieren als eine Art Adapterflansch.FUNKTIONSPRINZIP KURZ ERKLÄRTHOCHBELASTBARE VERBINDUNG,DOCH EINFACH DEMONTIERBARFlanschkupplungen bestehen aus zwei Flanschhälften, auf die jeweilseine dreiteilige Schrumpfscheibe montiert ist. „JedeFlanschhälfte wird über eine Schrumpfscheibe auf die jeweiligeWelle gespannt. Die Pressung entsteht durch die Konusgeometrieder Schrumpfscheibe, wodurch eine spielfreie Verbindungmit hoher Übertragungskapazität entsteht,“ erklärt Gertner. „Anschließendwerden die beiden Flanschhälften axial miteinanderverschraubt.“ Durch die Kombination von radialer Klemmungund axialer Verschraubung sei die Verbindung hochbelastbar,könne aber dennoch schnell demontiert werden. Die einzelnenKupplungshälften lassen sich dabei auch getrennt voneinandermontieren.Die Flansche werden aus hochwertigem, teils geschmiedetemStahl gefertigt. Für kleinere Bauformen in korrosionskritischenAnwendungen sind beispielsweise rostfreie Varianten verfügbar.Kundenspezifische Anforderungen wie Wellengeometrien, Toleranzensowie Lastangaben oder extreme Temperaturbereichewerden bei der Auslegung berücksichtigt. Bei Bedarf sind spezifischeLackierungen oder spezielle Oberflächenbehandlungenmöglich; auch unterschiedliche Kombinationen aus Flanschenund Schrumpfscheiben lassen sich flexibel realisieren. Außerdembesteht die Möglichkeit, stark voneinander abweichendeWellendurchmesser zu verbinden.BAUFORMEN FÜR UNTERSCHIEDLICHEANWENDUNGENMit Wellendurchmessern zwischen circa 40 und 600 mm deckendie Flanschkupplungen von TAS Schäfer einen großen Anwendungsbereichab. „Unsere Bauformen FK und die platzoptimierteFKB nutzen das gleiche Grundprinzip, unterscheiden sich aberim Hinblick auf ihre konstruktive Ausführung und damit hinsichtlichdes Montageaufwands“, sagt Kurz.Die Bauform FK ist die Standardvariante, bei der die Verschraubungder Schrumpfscheibe von außen zugänglich ist. Dies01 Starre Lösungen zur Verbindung von zwei Wellenenden: Flanschkupplungenvon TAS Schäfer können Drehmomente von 830 Nm bis2.742.000 Nm übertragen und unterstützen Nenndurchmesser von 38bis 500 mm, im Bild Baureihe FK02 Flanschkupplungen der Baureihe FK und FKB sind direkt an denFlanschen trennbar, was die Montage auf den jeweiligen Wellenendenvereinfacht, im Bild Baureihe FK03 Die Montage erfolgt durch das Aufschieben der einzelnenFlanschhälften auf die Wellenenden und dem anschließendenVerspannen der Schrumpfscheiben, im Bild Baureihe FKBerfordert links und rechts neben der Kupplung ausreichend Platzfür Werkzeug und Handhabung. Die Bauform FKB hingegen besitztumgedrehte Schrumpfscheiben, deren Schrauben über zusätzlicheLöcher im Flansch von der Innenseite aus festgezogenwerden. „Dadurch ist die FKB platzsparender in der Länge undeignet sich besonders bei beengten Einbauverhältnissen“, soGertner. FKB-Kupplungen können allerdings nur im getrenntenZustand auf der Welle befestigt werden.Die Montage erfolgt per Spielpassung, wodurch keine aufwendigeVerpressung auf der Welle notwendig ist. Die Flanschhälftenkönnen einfach mit den Schrumpfscheiben auf die Wellen geschobenund verschraubt werden. Dank dieser Bauweise lassensich ganze Antriebseinheiten unkompliziert austauschen. DieKupplungen sind zudem wartungsfrei und müssen lediglich imFall einer Demontage überprüft oder bei Bedarf ersetzt werden.Gerade bei Anwendungen mit langen Laufzeiten, etwa in Förderanlagen,erweist sich das als Vorteil.Größe, Bauform, Passungen und auch die Art der Schrumpfscheibenkönnen individuell an den Antriebsstrang angepasstwerden. Auch Sonderanfertigungen mit außergewöhnlichenWellendurchmessern oder besonderen Anforderungen sindmöglich. Da solche Flanschkupplungen keinen Industrienormenunterliegen, orientiert sich der Hersteller an den Vorgaben undden Anforderungen der jeweiligen Branche, etwa hinsichtlichKorrosionsschutz, Materialverhalten oder Sicherheitsfaktoren.WORAUF ES ANKOMMTWie man die passende Lösung auswählt, hat TAS Schäfer in einemFragenkatalog strukturiert. Er erlaubt eine anwendungsspezifischeAuslegung der Flanschkupplung und ermittelt dazu allerelevanten Parameter. Zwingend erforderlich für die Auslegungsind Wellenmaße und die Art der auftretenden Lasten. Temperaturbereiche,Umgebungseinflüsse, Korrosionsschutzklassen sowieToleranzen werden ergänzend erfasst. „Biegemomente sindwww.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/07 19