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DER KONSTRUKTEUR 1-2/2015

DER KONSTRUKTEUR 1-2/2015

KONSTRUKTIONSELEMENTE I

KONSTRUKTIONSELEMENTE I XXX Von biegsamen Wellen und Spiralkegelrädern Maschinenelemente nach Maß für flexible Antriebstechnik Auch in Zeiten mechatronischer Antriebskonzepte und wachsendem Softwareanteil in Antriebslösungen sind mechanische Antriebselemente zur Umsetzung von Bewegungen und zur Übertragung von Kräften unerlässlich. Das gilt auch für die im Folgenden vorgestellten Maschinenelemente Biegsame Wellen und Spiralkegelräder. Biegsame Wellen Biegsame Wellen sind verdrillte Metalldrahtgeflechte die zur Bewegungs- bzw. Kraftübertragung vom Fahrzeugbau über den Maschinenbau bis zur Medizintechnik eingesetzt werden. Sie sind robust, haben eine lange Lebensdauer und bieten den Vorteil, auch in hohen Drehzahlbereichen bis zu 50 000 min -1 im Dauerbetrieb eingesetzt werden zu können. Sie kommen z. B. für Schleif-, Bohr- und Fräsmaschinen, Verpackungs- und Druckmaschinen ebenso wie in elektrischen Schraubenziehern. Die Wellen müssen hier große Biegsamkeit, je nach Anwendung hohe Drehzahl und Dämpfung aufweisen. 2. Torsionsfeste Wellen: Sie dienen u. a. zur Fernbedienung von Ventilen, Abfüllmaschinen und Sitzverstellungen in Fahrzeugen. Diese Wellen werden vorzugsweise zur Übertragung von sehr hohen Dreh- Das Fertigungs-Know-how bildet die Basis für die Qualität der Kraftübertragungselemente Nicht immer ist es erforderlich, für neue Konstruktionen auch völlig neue Bauelemente zu entwickeln. Mit dem Programm der „Flexiblen Antriebstechnik“ bietet die Suhner Unternehmensgruppe mit Hauptsitz in Brugg (CH) standardisierte Antriebs- und Kraftübertragungselemente für unterschiedlichste Anwendungen an. Im Jubiläumsjahr 2014, in dem man auf eine hundertjährige Firmengeschichte zurückblicken kann, steht eine reichhaltige Auswahl von Elementen und Baueinheiten in vielen Größen und Ausführungen zur Verfügung – nach hohen Qualitätsmaßstäben präzise gefertigt. Überhaupt stehen Qualität, kurze Lieferzeiten und anwendungsoptimierte Komponenten im Fokus aller Anstrengungen bei Suhner. Das Transmissionsprogramm umfasst dabei neben Elektround Druckluftmotoren Biegsame Wellen und Spiralkegelräder. zur Anwendung als Ersatz für ungeschützte oder komplizierte Antriebe wie u. a. Winkelgetriebe, Kettenzüge und Kardangelenke, wenn An- oder Abtrieb nicht oder ungenügend fluchten, zur Übertragung von Kräften an Stellen, wo keine gradlinige Verbindung möglich ist, zur Bedienung von Geräten in gefährlichen Bereichen, wenn Geräte von einem entfernten Antrieb mechanisch oder manuell bedient werden müssen, zur Dämpfung von Stößen der Antriebsmaschine oder zur Vibrationsreduzierung von Werkzeugen. Zudem tragen sie auch zur Senkung des Gewichts bei handgehaltenen Werkzeugen bei. Suhner unterscheidet grundsätzlich sechs Arten von biegsamen Wellen: 1. Kraftübertragungs- bzw. Hochleistungswellen: Anwendungen finden sich bei der Kraftübertragung im Maschinenbau, z. B. momenten bei relativ geringen Drehzahlen eingesetzt. Die Torsionsablenkung ist sehr gering und in beiden Richtungen etwa gleich. 3. Tachometerwellen: Diese werden verwendet als z. B. Antrieb von Tachometern 01 Biegsame Wellen dienen der Kraft- und Bewegungsübertragung in den unterschiedlichsten Applikationen 28 Der Konstrukteur 12/2014 1-2/2015

KONSTRUKTIONSELEMENTE 02 Aufbau einer biegsamen Welle oder Zählern. Sie müssen sehr biegsam sowie geräusch- und vibrationsarm sein. Sie haben eine präzise Wicklung mit gleichmäßiger Verteilung der Drähte und eine besondere Wärmebehandlung erhalten. 4. Hohlwellen: Sie kommen zum Einsatz in orthopädischen Bohrgeräten, zur Übertragung von Drehbewegungen und elektrischen/optischen Signalen. Hohler Wellenkern, sehr ruhiger Lauf und große Biegsamkeit sind hier wesentliche Eigenschaften. 5. SU-Flex-Wellen: Sie sind sowohl für Rotations- als auch für Zug- und Druckbewegungen geeignet. Anwendung finden sie daher für linear gesteuerte Bewegungen, Heutige Zahnradgetriebe erfordern Kegelräder, die bei kleinsten Abmessungen große Leistungen übertragen. Dabei werden im Hinblick auf aktive Geräuschreduzierung auch hohe Ansprüche an Laufruhe und Gleichförmigkeit in der Bewegungsübertragung gestellt. Das Zyklo-Palloid- und das Palloid-Wälzfräsverfahren erfüllen diese Forderungen und bieten alle Voraussetzungen für eine hohe Qualität der Verzahnung. Bei diesen Fertigungsverfahren gibt es keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der Wahl des Spiralwinkels. Neben den charakteristischen Vorteilen, wie große Verlagerungsfähigkeit, hohe Verzahnungsgenauigkeit und einfache, vorherbestimmbare Tragbildgestaltung, bietet die Zyklo-Palloid-Verzahnung eine hervorragende Tragfähigkeit. So wurden bei Getrieben gleicher Größe Tragfähigkeitsunterschiede bis zu 30 % zugunsten der Zyklo-Palloid-Verzahnung festgestellt. Palloidverzahnungen beruhen auf einer Weiterentwicklung von gerad- in spiralverzahnten Zahnrädern aus den zwanziger Jahren des 20. Jahrhunderts. Dabei wird die Verzahnung mit einem kegeligen Wälzfräser in einem kontinuierlichen Verfahren hergez. B. für Fensterheber, zum Öffnen und Schließen von Autoschiebedächern, aber auch für verschiedenste industrielle Anwendungen. 6. SU-Flock-Wellen: Sie kommen in der Sitzverstelltechnik in Automobilen und Flugzeugen zum Einsatz und sind hier besonders geräuscharm im Betrieb. Für die Auswahl von biegsamen Wellen müssen die betriebstechnischen Anforderungen bekannt sein, insbesondere das zu übertragende maximale Drehmoment, die zu übertragende Leistung sowie die Betriebsdrehzahl. Entsprechend sind die Biegsamen Wellen zu konstruieren und ihre Bauteile (Schlauchkupplung, Biegeschutz, Schutzschlauch, Drahtgeflecht und Wellenkupplung) auszulegen. Eine biegsame Welle unterscheidet sich neben dem Aufbau der verschiedenen Lagen durch ihre Wickelrichtung. Eine linksgewickelte Welle (bezogen auf die äußerste Lage), kann im Uhrzeigersinn ein höheres Drehmoment übertragen als im Gegenuhrzeigersinn. Eine rechtsgewickelte Welle kann im Gegenuhrzeigersinn ein höheres Drehmoment übertragen. Je nach Konstruktion der Welle kann in beiden Richtungen auch eine ungefähr gleiche Belastbarkeit erreicht werden. Spiralkegelräder Entdecken Sie Lineartechnik in höchster Präzision. Werkstoffe | Lineartechnik | Profile | Systeme | Technische Walzen | www.dreckshage.de Dreckshage.indd 1 07.11.2014 11:39:06

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