Hochelastische FLEXAN®-Anlauf- und Sicherheits­kupplung

Programm

Ausführungen und Bauarten

Der Aufbau im Schnittbild

Das obige Schnittbild zeigt den einfachen Aufbau der FLEXAN-Kupplung. Von der Antriebsnabe (1) geht der Kraftfluß über die Schrauben (2) auf das polygonförmige Gummielement (3) und von dort elastisch auf mehrere versetzt angeschraubte Fliehkörper (4). Diese Fliehkörper sind mit hochwertigem verschleißfestem und hitzebeständigem (400° C) Reibmaterial (5) belegt. Bei Stillstand der Kupplung haben die Fliehkörper keine Berührung mit der Abtriebsglocke (6). Beim Anlaufen des Motors werden die Fliehkörper (4) durch die Fliehkraft radial gegen die Abtriebsglocke (6) gepreßt und beschleunigen diese allmählich.

• 1 – Antriebsnabe
• 2 – Schrauben
• 3 – polygonförmiges Gummielement
• 4 – Fliehkörper
• 5 – Reibmaterial
• 6 – Abtriebsglocke

Nach erfolgter Beschleunigung der angetriebenen Maschine läuft die FLEXAN-Kupplung schlupffrei – also verlustlos – und wirkt nur noch als hochelastische Sicherheitskupplung. Tritt eine Überbelastung der Maschine ein, so rutscht die Kupplung mit ihrem Rutschmoment durch und schützt den gesamten Antrieb vor Überlastungen.

Die fünf Funktionen

Die FLEXAN-Kupplung vereinigt daher in sich die Funktion von mehreren verschiedenen Kupplungen:

1. Anlaufkupplung

Der E-Motor kann sofort fast unbelastet auf annähernd Nenndrehzahl hochlaufen; dabei greift die FLEXAN-Kupplung weich ein und beschleunigt sanft die angetriebene Maschine. Daher können bei Schweranläufen die preiswerten und robusten Käfigläufermotoren ohne Überdimensionierung eingesetzt und auch direkt eingeschaltet werden.

Der Motor wird vor zu hoher Erwärmung beim Anlauf geschützt und von der angetriebenen Maschine wird das hohe Anlaufmoment des Motors ferngehalten. Der Anlauf ist zügig, jedoch stoßfrei.

Der Verbrennungsmotor kann vollkommen lastfrei gestartet werden und auch beliebig lange lastfrei im Leerlauf betrieben werden.

2. Sicherheitskupplung

Die FLEXAN-Kupplung ist eine zuverlässige Sicherheitskupplung. Auf Grund ihrer Konstruktion arbeitet sie ohne nennenswerte Selbstverstärkung. Daher wirken sich Schwankungen im Reibwert des Belagmaterials nur geringfügig aus. Aus diesem Grunde kann das Rutschmoment der Kupplung in engen Grenzen dem gewünschten Wert angepaßt werden. Es kann also so gewählt werden, daß die Kupplung mit Sicherheit schon bei 120 bis 130 % des Nennmomentes durchrutscht, sowohl beim Anlauf als auch bei Überlastungen.

Bei Überschreiten eines bestimmten, von der Drehzahl abhängigen Drehmomentes rutscht die Kupplung. Dadurch wird der Antrieb vor Überlastung geschützt, der Motor kann nicht abgewürgt werden.

3. Hochelastische Kupplung

Sowohl an E-Motoren als auch an Verbrennungsmotoren hat die FLEXAN-Kupplung in der wichtigsten Grundbauform „W“ und „V“ alle Eigenschaften einer hochwertigen elastischen Kupplung. Sie dämpft Schwingungen und Stöße, gleicht Wellenverlagerungen und Montagefehler in jeder Richtung aus (radial, axial, winkelig). Sie überträgt das Drehmoment absolut spielfrei, gleichförmig, geräuscharm und sie wirkt elektrisch isolierend.

4. Schaltkupplung

Bei Verbrennungsmotoren (Bauform „V“, Ausführungen Bild K 853, K 859, K 861) ergibt die FLEXAN-Kupplung eine automatische, drehzahlgesteuerte Schaltkupplung.

Durch Veränderung der Motordrehzahl kann die Kupplung ein- bzw. ausgekuppelt werden. Es ist also kein sonstiges Betätigungsorgan für die Kupplung nötig. Das Einkuppeln geht ohne Stöße ganz weich und schonend für Motor und Maschine vonstatten. Sobald die Drehzahl wieder unter die Einschaltdrehzahl absinkt, gehen die Fliehgewichte in die Ausgangsstellung zurück, und An- und Abtrieb sind wieder vollständig getrennt.

5. Freilauf-Kupplung

Bei bestimmten Antrieben (wie z. B. Notstromaggregaten, Traglufthallengebläsen usw.), wo die Abtriebsseite der Kupplung mit einem E-Motor verbunden ist und normalerweise ständig läuft, während der Verbrennungsmotor steht, wirkt die FLEXAN-Kupplung wie eine Überhol-Kupplung; sie ist nicht eingeschaltet. Erst beim Anlauf des Verbrennungsmotors kuppelt sie ein und stellt so die Verbindung zwischen diesem und dem übrigen Antrieb her. Durch diese vorteilhaften Eigenschaften schützt die FLEXAN-Kupplung den Antrieb Ihrer wertvollen Maschinen. Sowohl E-Motoren als auch Benzin- und Dieselmotoren können direkt axial mit der angetriebenen Welle gekuppelt werden.

Weitere Eigenschaften der FLEXAN-Kupplungen:

• glattflächige, kompakte, unfallsichere Bauweise
• einfache, elegante und betriebssichere Konstruktion
• großzügige Dimensionierung der Reibbeläge, daher lange Lebensdauer
• intensive innere und äußere Kühlung der Kupplung, daher hohe thermische Belastbarkeit
• Wartungsfreiheit.

Die drei Bauformen

Bauform „W“

Grundbauform der FLEXAN-Anlauf- und Sicherheitskupplung zur elastischen Verbindung von zwei Wellen. Diese Bauform ist die einfachste und vorteilhafteste Bauform der FLEXAN-Kupplungen.

Tragen Sie Ihre Maße in die Zeichnung ein und schicken Sie sie uns als Anfrage – das erspart das Beschreiben in Worten.

Bauform „P“

Diese Bauform wird auf das antreibende Wellenende gesetzt und der Antrieb erfolgt über Keilriemen. Diese Bauform gibt es auch in ähnlicher Form als „VP“ für Verbrennungsmotoren (Bild K 861). Die P-Ausführung wird serienmäßig bis einschließlich Größe 50 gebaut. Für die Größen 80 und 160 ist eine serienmäßige Herstellung nicht vorgesehen, jedoch nach Bild K 860 möglich. Für die Größen 240 und 480 ist eine Anordnung der Keilriemenscheibe nach Bild K 855 zu empfehlen.

Tragen Sie Ihre Maße in die Zeichnung ein und schicken Sie sie uns als Anfrage – das erspart das Beschreiben in Worten.

Bauform „V“

Mit Antriebsflansch für Verbrennungsmotoren. Bei dieser Bauform wird die Kupplung erst oberhalb einer festgelegten Einschaltdrehzahl kraftschlüssig, um dem Motor lastfreien An- und Leerlauf zu ermöglichen. Antriebsseitig wird die Bauform V meistens über einen entsprechenden Antriebsflansch mit dem Schwungrad des Motors verbunden. Dieser Flansch kann so variiert werden, daß er zu den verschiedensten Motortypen paßt. Die Anschlußmaße stimmen entweder mit F&S-Kupplungen überein oder mit der SAE-Norm J 620 überein, oder sie sind nicht genormten Schwungrädern von Verbrennungsmotoren angepaßt. Schließlich ist es auch möglich, das Schwungrad so auszubilden, daß die Innenteile der FLEXAN-Kupplung direkt angeschraubt werden. Außerdem gibt es einen Antriebsflansch mit Nabe, der auf Abtriebswellen montiert werden kann (Bild K 859).

Sonderbauformen

• Bauform „V“ – zum Anschrauben an Schwungräder von Verbrennungsmotoren (Bild K 853)
• Bauform „S“ – zum Anschrauben an sonstige Maschinenteile (Bild K 857)
• Bauform „Fr“ – mit Freilauf speziell für Bremsmotoren (Bild K 856)
• Bauform „W“ – mit Elektromagnetbremsen (Bild K 858)
• Bauform „W“ – mit Trommelbremse (Bild K 862)
• Bauform „W“ – mit Scheibenbremse für Start-Stop-Einheiten (Bild K 863)
• Bauform „P“ – mit angeschraubter Keilriemenscheibe (Bild K 864)

Die Tafel druckt nur die Bildnummern. Was die einzelnen Zeichnungen zeigen, steht an anderer Stelle im Katalog: in der Liste der Sonderbauformen auf der Baugrößenseite und in den Bauformtexten „P“ und „V“. Die Zuordnung unten gibt beides zusammen und nennt zu jeder Zeichnung die Stelle, von der die Beschreibung stammt.

Baugrößen

Die FLEXAN-Kupplung wird serienmäßig für Drehmomente von 3,8 bis 4000 Nm gebaut. Diese Baugrößen sind sinnvoll untereinander abgestuft, so daß für jeden E-Motor und gängigen Dieselmotor bis ca. 600 kW die passende Kupplung zur Verfügung steht. Je genauer Sie uns Ihr Antriebsproblem schildern, desto gezielter können wir Ihnen Lösungsvorschläge ausarbeiten.

Leistungsdaten und Maße aller 11 Baugrößen

FLEXAN®-Kupplung – Baugrößen

Kupplungs­größe	Drehmoment des Gummi­elementes Nm	max. Drehzahl Blätter W/P min⁻¹	max. Drehzahl Übersicht min⁻¹	Drehmoment Ausf. A Nm	Drehmoment Ausf. B Nm	Leistung Ausf. A kW	Leistung Ausf. B kW	D mm	Vorb. mm	d1 mm	d2 mm	d4 mm	L1 mm	L2 mm	L3 mm	N1 mm	N2 mm	d3 mm	A mm	a mm	C ± 1 mm	B mm	b mm	Lw ± 1 mm	L4 mm	Di mm	Keilrillen­profil DIN 2211	DK mm	dw mm	f mm	e mm	c mm	K mm	Lp mm	Flieh­körper Stück	W: J Antrieb kg·m²	W: J Abtrieb kg·m²	W: Gewicht kg	P: J Antrieb kg·m²	P: J Abtrieb kg·m²	P: Gewicht kg	WR je Anlauf Nm	WRt je Stunde Nm/h
1	6	5000	5000	5	3,8	0,76	0,57	95	8	19	20	16	32	20	–	33	35	–	–	–	–	60	14	62	42	84	2 × SPZ	75	71	8	12	9,7	28	74	2	0,00080	0,00280	1,7	0,00052	0,00480	2	58 860	343 350
2	13	4000	4000	13	9,7	1,97	1,47	124	8	28	26	28	55	30	–	45	42	–	–	–	–	70	13	90	55	108	2 × SPZ / 2 × SPA	104 / 117,6	100 / 112	8 / 10	12 / 15	9,7 / 12,7	35	92	2	0,00183	0,00478	3,2	0,00083	0,00713	4,1	98 100	510 120
4	36	4000	4000	36	26	5,5	3,9	145	15	35	35	28	36	36	–	55	55	35	21	14	4	78	18	103	62	128	3 × SPZ / 2 × SPA	116 / 117,6	112	8 / 10	12 / 15	9,7 / 12,7	40	105	3	0,00445	0,00913	5	0,00220	0,01328	6,3	147 150	618 030
8	65	3800	3500	65	48	9,9	7,3	178	20	42	40	40	40	40	–	65	65	48	25	18	4	87	18	116	82	155	4 × SPZ / 3 × SPA	144 / 145,6	140	8 / 10	12 / 15	9,7 / 12,7	50	130	3	0,00958	0,02493	8	0,00445	0,03928	11	245 250	884 800
16	130	3300	3000	130	97	19,7	14,7	208	20	50	50	48	50	50	–	80	80	55	32	24	6	112	24	150	112	182	5 × SPA / 4 × SPB	165,6 / 167	160	10 / 12,5	15 / 19	12,7 / 16,3	80	170	3	0,02175	0,05963	13	0,01050	0,08950	18	490 500	1 324 350
27	200	2800	2800	195	145	29,6	22	248	25	60	56	60	60	60	–	90	90	75	35	26	10	130	28	175	120	220	5 × SPA / 4 × SPB	205,6 / 207	200	10 / 12,5	15 / 19	12,7 / 16,3	81	190	3	0,04725	0,11875	21	0,02475	0,19975	30	784 800	1 814 850
50	350	2800	2400	330	250	50	38	248	25	60	56	60	60	60	–	90	90	75	35	26	10	130	28	175	120	220	5 × SPA / 4 × SPB	205,6 / 207	200	10 / 12,5	15 / 19	12,7 / 16,3	81	190	4	0,05725	0,11875	23	0,03475	0,19975	32	784 800	1 814 850
80	700	1900	2000	700	520	106	79	360	28	85	90	80	100	100	–	125	150	110	75	65	10	185	60	270	160	320	–	–	–	–	–	–	128	253	3	0,6000	0,7375	65	–	–	–	1 569 600	2 158 200
160	1400	1900	2000	1400	1050	212	159	360	32	85	90	80	140	100	20	125	150	86	40	30	20	270	60	330	170	320	–	–	–	–	–	–	128	338	3	0,8375	1,2875	85	–	–	–	2 452 500	3 531 600
240	2000	1800	1800	2000	1500	303	228	390	35	100	100	–	148	110	9	150	150	110	37	22	20	293	70	350	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	4	1,000	1,500	110	–	–	–	3 433 500	4 414 500
480	4000	1400	1500	4000	3000	607	455	500	35	120	130	–	180	140	15	180	190	125	40	25	20	385	95	445	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	4	1,875	5,00	150	–	–	–	4 905 000	7 357 500

Ausf. A + B haben die gleichen Abmessungen, das unterschiedliche Drehmoment wird durch Reibbeläge mit anderen Reibwerten erreicht.
d₃ darf im Inneren der Kupplung von keinem Teil (z. B. Keil) überschritten werden, um eine Beschädigung des Gummielementes zu vermeiden.
Wenn bei Bestellungen nicht anders angegeben, werden die Fertigbohrungen nach H7 gebohrt, Paßfedernuten P 9 nach DIN 6885 Blatt 1.
Gewichte und Massenträgheitsmomente gelten für mittlere Bohrungen.
Für Sicherheitskupplungen kann auch der B-Reibbelag geliefert werden (Zusatz B hinter der Kupplungsbezeichnung).

Auslegung

Bei der Auslegung dieser Kupplung müssen zwei verschiedene Faktoren berücksichtigt werden:

1. Das übertragbare Drehmoment der FLEXAN-Kupplung T_K steigt mit der zweiten Potenz der Drehzahl.
2. Das übertragbare Drehmoment des Gummielementes T_El ist nicht abhängig von der Drehzahl, also bei steigender Drehzahl gleichbleibend. Die übertragbare Leistung des Gummielementes steigt proportional mit der Drehzahl.

Bei der Konstruktion und Entwicklung der Kupplungsgrößen wurden die Fliehgewichte und die Gummielemente jeweils so aufeinander abgestimmt, daß bei der meistgebräuchlichen Drehzahl von 1450 min⁻¹ die angegebenen Drehmomente T_K und T_El optimal zueinander passen. Bei niedrigeren Drehzahlen überwiegt das Leistungsvermögen des Gummielementes, bei höheren Drehzahlen dagegen die von den Fliehgewichten übertragbare Leistung.

Der Einsatz der Kupplung für höhere oder niedrigere Drehzahlen als 1450 min⁻¹ ist ohne weiteres möglich. In diesem Falle bitten wir, die Auslegung der Kupplung von uns durchführen zu lassen.

Die Drehzahl, bei der die Kupplung zu greifen beginnt, beträgt normalerweise ca. 500–600 min⁻¹. Für Verbrennungsmotoren können höhere Einschaltdrehzahlen, die über der Leerlaufdrehzahl des Motors liegen, vorgesehen werden.

Zur feineren Abstufung der Drehmomente gibt es neben der Normalausführung „A“ noch eine Ausführung „B“ mit niedrigerem Drehmoment. Die Abmessungen der „B-Version“ sind gleich der Normalversion „A“. Das unterschiedliche Drehmoment wird durch Reibbeläge mit anderen Reibwerten erreicht.

Die Kupplung wird normalerweise so ausgelegt, daß das Rutschmoment T_R ca. 30–50 % über dem Nennmoment des Motors liegt.

Passende Kupplungsgröße für 19 Drehstrommotoren

FLEXAN®-Kupplung – Zuordnung zum Motor

Motor­größe DIN 42 673	Wellenende DIN 42 946 d × l mm	Motor­leistung kW	Motor­leistung PS	Nennmoment TN Nm	Rutschmoment TR Nm	Kupplungs­größe
80	19 × 40	0,75	1	5,1	9,7	2 B
90 S	24 × 50	1,1	1,5	7,5	9,7	2 B
90 L	24 × 50	1,5	2	10,0	13	2 A
100 L	28 × 60	2,2 oder 3	3 oder 4,1	15/20	26	4 B
112 M	28 × 60	4	5,5	27	36	4 A
132 S	38 × 80	5,5	7,5	36	48	8 B
132 M	38 × 80	7,5	10	49	65	8 A
160 M	42 × 110	11	15	72	97	16 B
160 L	42 × 110	15	20	98	130	16 A
180 M	48 × 110	18,5	25	121	145	27 B
180 L	48 × 110	22	30	144	195	27 A
200 L	55 × 110	30	42	195	250	50 B
225 S	60 × 140	37	50	245	330	50 A
225 M	60 × 140	45	61	294	330	50 A
250 M	65 × 140	55	75	355	520	80 B
280 S	75 × 140	75	102	484	700	80 A
280 M	75 × 140	90	122	581	700	80 A
315 S	80 × 170	110	150	708	1050	160 B
315 M	80 × 170	132	180	850	1050	160 B

Für normale Anwendungsfälle kann die Kupplung ohne Berechnung obenstehender Tabellen entnommen werden.

Was die Zeichen bedeuten

• T_K – von der Kupplung übertragbares Drehmoment, steigt mit der zweiten Potenz der Drehzahl
• T_El – vom Gummielement übertragbares Drehmoment, von der Drehzahl unabhängig
• T_N – Nennmoment des Motors
• T_R – Rutschmoment, auf das die Kupplung eingestellt wird
• D – Außendurchmesser der Kupplung
• d₁ / d₂ / d₄ – größte Fertigbohrungen
• d₃ – größter Durchmesser, den innen liegende Teile nicht überschreiten dürfen
• L₁ / L₂ / L₃ / L₄ / Lw / Lp – Baulängen
• N₁ / N₂ – Nabendurchmesser der beiden Seiten
• D_K – Außendurchmesser der Keilriemenscheibe
• dw – Wirkdurchmesser der Keilriemenscheibe
• Di – Innendurchmesser
• W_R – zulässige Reibarbeit je Anlauf
• W_Rt – zulässige Reibarbeit je Stunde

Auslegung anfragen