Servoflex Lamellenkupplungen
Torsionssteif und geringe Massenträgheit
Servoflex SFC SA2 C
0,25 Nm – 250 Nm, 10.000 min-1
Servoflex SFC DA2 C
5 Nm – 100 Nm, 10.000 min-1
Servoflex SFF DS B
8 Nm – 600 Nm, 14.000 min-1
Servoflex SFS W
20 Nm – 600 Nm, 10.000 min-1
Servoflex SFM K
100 Nm – 1.000 Nm, 24.000 min-1
Servoflex SFC SA2 C
5 Nm – 100 Nm, 10.000 min-1
Servoflex SFF SS B
5 Nm – 600 Nm, 18.000 min-1
Servoflex SFF DS K
100 Nm – 1.000 Nm, 14.000 min-1
Servoflex SFS G
20 Nm – 800 Nm, 20.000 min-1
Servoflex SFH S
1.000 Nm – 8.000 Nm, 5.900 min-1
Servoflex SFC DA2
0,25 Nm – 250 Nm, 10.000 min-1
Servoflex SFF SS K
100 Nm – 1.000 Nm, 18.000 min-1
Servoflex SFS S
20 Nm – 800 Nm, 25.000 min-1
Servoflex SFM B
60 Nm – 600 Nm, 24.000 min-1
Servoflex SFH G
1.000 Nm – 8.000 Nm, 5.900 min-1
Warum gibt es unterschiedliche Bezeichnung der Servo-Lamellenkupplung mit Servoflex und ServoClass?
Allgemein sind die Servoflex-Kupplung und die ServoClass-Kupplung baugleich und in Funktionsweise und Bauform absolut identisch. Vertriebstechnisch wird die ServoClass-Kupplung ausschließlich in den USA mit dieser Bezeichnung vertrieben. Die Servoflex-Kupplung hingegen wurde ursprünglich seitens unseres Mutterhauses Miki Pulley Co., Ltd. entwickelt und in den Markt eigeführt. Je nach Vertriebs- bzw. Einsatzort kann es sein, dass beide Ausführungen verbaut, oder eingesetzt werden.
Warum gibt es unterschiedliche Bezeichnung der Servo-Lamellenkupplung mit Servoflex und ServoClass?
Allgemein sind die Servoflex-Kupplung und die ServoClass-Kupplung baugleich und in Funktionsweise und Bauform absolut identisch. Vertriebstechnisch wird die ServoClass-Kupplung ausschließlich in den USA mit dieser Bezeichnung vertrieben. Die Servoflex-Kupplung hingegen wurde ursprünglich seitens unseres Mutterhauses Miki Pulley Co., Ltd. entwickelt und in den Markt eigeführt. Je nach Vertriebs- bzw. Einsatzort kann es sein, dass beide Ausführungen verbaut, oder eingesetzt werden.
Welche Produkteigenschaften der spielfreien Servolamellenkupplung Servoflex bzw. ServoClass sind besondere vorteilhaft?
- Hohe Torsionssteifigkeit für präzise Positionierung
- Geringe Massenträgheit für Hochgeschwindigkeitsanwendungen (gute Rundlaufeigenschaften)
- Ökonomische Servomotor-Kupplung angepasst an die RoHS-Richtlinien ohne Einsatz verbotener Substanzen
- Spielfreier Betrieb und geringe Hysterese-Eigenschaften ermöglichen präzise und wiederholgenaue Positionierung
- Verfügbarkeit für Reinraumanwendungen (ISO-Klasse 6)
Welche Features der Servoflex-Kupplung sind besonders hervorzuheben?
Massenträgheit und Torsionssteifigkeit:
Die Torsionssteifigkeit und Massenträgheit sind entscheidende Merkmale für hochwertige Servomotoren-Kupplungen. Eine geringe Massenträgheit der Kupplung ist essenziell, um die Gesamtträgheit des Servo-Systems niedrig zu halten. Je geringer das Trägheitsmoment ausfällt, umso weniger Energie ist erforderlich, um das System in Bewegung zu setzen. Die Berücksichtigung dieses Umstandes kann in höheren, möglichen Beschleunigungen resultieren. Die Torsionssteifigkeit einer Kupplung sollte entsprechend hoch sein um eine Torsionsaufwicklung durch Beschleunigungs-, Verzögerungs- oder Reversierabläufen zu verhindern. Die standardmäßige Torsionssteifigkeit der Servoflex-Wellenkupplung resultiert in einer höheren Systemresonanzfrequenz, die in den meisten Fällen deutlich oberhalb des zulässigen Einsatzbereiches liegt.
Spielfrei:
Ein weiterer wichtiger Bestandteil einer leistungsstarken Servomotoren-Kupplung ist die absolute Spielfreiheit. Wellenkupplungen werden oftmals als spielfrei bezeichnet, weisen aber dennoch ein hohes Maß an möglichem Torsionsmoment (Aufwicklung) auf. Unter Spielfreiheit einer Kupplung versteht man die Fähigkeit das gleiche, relative Verhältnis zwischen Antriebs- und Abtriebswelle zu gewährleisten, ohne Bewegungs- bzw. Positionsverluste zu tolerieren. Eine hoher Torsionsmoment kann sich negativ auf das Servosystem auswirken. Der Einsatz einer Wellenkupplung mit einem erhöhten Torsionsmoment (Aufwicklung) verursacht Positionierungsfehler. Die spielfreie Servoflex-Wellenkupplung gewährleistet durch sein innovatives Produktdesign ein sehr geringes Torsionsmoment.
Versatzfähigkeit/Ausgleich von Fehlausrichtung:
Ein weiterer entscheidender Faktor für Servo-Bewegungsteuerungssystems ist die Fähigkeit Wellenversätze oder Fehlausrichtungen auszugleichen. Servo-Anwendungen neigen mit der Zeit und unter hoher Anwendungsbelastungen zur allmählichen Verschlechterung des ursprünglichen Ausrichtungszustandes. Eine Kupplung sollte in der Lage sein diesen Umstand zu kompensieren bzw. zu tolerieren. Häufig werden weitere Eigenschaften an den Einsatz einer Kupplung gestellt, eventuelle Rundlauffehler verbundener Wellen und die Kombination weiterer Bauteil bzw.- Baugruppentoleranzen sollten ebenfalls berücksichtigt werden. Eine hohe Versatzfähigkeit ist besonders wichtig, um die Übertragung von Reaktions- bzw. Rückstellkräfte auf Lager und Buchsen im Gesamtsystem bestmöglich zu kompensieren. Die Servoflex-Kupplung ermöglicht ein hohes Maß an Flexibilität ohne Abstriche hinsichtlich Drehmomentkapazität oder Torsionssteifigkeit machen zu müssen, dadurch werden mögliche Rückstellkräfte auf Lagerstellen des Servomotors minimiert.
In welchem Fall empfiehlt sich eine einfachkardanische (Single-Flex) oder eine zweifachkardanische (Double-Flex) ServoClass bzw. ServoFlex-Kupplung?
In vielen Einsatzfällen wird die doppelkardanische Double-Flex aufgrund der höheren Verlagerungsfähigkeit (Versatzausgleich) bevorzugt, wobei typischerweise ein Lagerungssystem basierend auf vier Lagern ideal ist.
Für die Lagerung mit vier Lagerstellen werden die Wellen vollständig gelagert, weisen aber in den meisten Fällen unvermeidliche Fluchtungsfehler auf, oder entwickeln sich über die Einsatzdauer. Der Einsatz der zweifachkardanischen Double-Flex-Kupplung bietet die Möglichkeit parallele, axiale und winklige Versatzfehler zu kompensieren. Rückstellkräfte bzw. Reaktionslasten auf angeschlossene Bauteile und Komponenten können geringgehalten werden.
Die einfachkardanische Single-Flex-Kupplung eignet sich ideal für Anwendungen zur Verbindung einer Welle. Typische Einsatzbereiche sind „halbschwimmende“ Wellenverbindungen mit drei Lagerpunkten wie unterhalb dargestellt:
Die einfachkardanische Single-Flex-Kupplung kann keine parallele Wellenversätze ausgleichen, jedoch ist der Einsatz in baulich limitieren Bauräumen mit ideal gelagerten Wellen möglich, um parallele Fehlausrichtungen zu vermeiden. Mögliche Einsatzbeispiele sind beispielsweise der Einsatz zweier Single-Flex-Kupplungen an beiden Wellenenden, um eine schwimmende Wellenkupplungsverbindung herzustellen und somit einen größeren DBSE (Distance Between Shaft Ends = Abstand der Wellenenden) zu ermöglichen.
Kann ich eine Passfedernut in der Bohrung der Nabe wählen?
Die ServoClass bzw. Servoflex-Kupplung ist ohne Passfedernut vorgesehen, eine optionale Integration einer Keilnut nach Kundenwunsch ist möglich. In vielen Fällen kann Zero-Max auch kundenspezifische Keilnutgrößen anbieten. Standardmäßig werden die Keilnuten in DIN-Standard 6885 für metrische Wellen in g6-h6 und h7 angeboten. Natürlich bieten wir Keilnutausführungen auch gemäß ANSI/AGMA 9002 Standard an.
Besteht die Möglichkeit kundenspezifische oder individuelle Bohrungen oder Keilnuten zu erhalten?
Zero-Max bietet eine Vielzahl von möglichen Bohrungs- und Keilnutgrößen an, u. a. metrische Bohrungsgrößen in ganzen Millimeterschritten und Zollbohrungen in 1/16-Zoll-Schritten. Natürlich ermöglicht Zero-Max auch kundenspezifische Bohrungsgrößen und nicht standardisierte Keilnuten. Weiter ist es auch möglich individuelle Bohrungstoleranzen und Keilnuten zu erhalten, um spezifische Maßanforderungen erfüllen zu können.
Wie hoch ist das maximale Betriebsdrehmoment für die Servoflex-Kupplung?
Das für die Servoflex(ServoClass)-Kupplung angegebene Betriebsdrehmoment ist das maximal zulässige Drehmoment für die Kupplung. Alle in der Anwendung erwarteten Spitzendrehmomente oder Drehmomentspitzen sollten bei der Auslegung auf das angegebene Betriebsdrehmoment berücksichtigt werden.
Wie groß sollte der Mindesteingriff der Welle in eine Servoflex-Kupplungsnabe sein?
Im Idealfall sollte der Mindesteingriff die gesamte Länge der Nabe (Maß „LB“ im Katalog) umfassen. Die Welle kann ggf. auch über das Nabenende hinaus in den Bereich des Lamellenpakets ragen. Das Lamellenpaket (Maß „K“ für den Lamellendurchmesser) oder die Welle bzw. Nabe auf der gegenüberliegenden Seite sollten keinesfalls in Kontakt mit der Welle kommen. Für den Fall, dass die Welle nicht die vollständige Nabenlänge abdecken kann, muss sichergestellt werden, dass der gesamte Biegebereich der Nabe berücksichtigt wird, um den vollen Drehmomentbereich zu übertragen. Dieser Bereich beträgt ca. 2/3 bis ¾ der Gesamtnabenbreite, abhängig von der Kupplungsbaugröße. Bei Fragen wenden Sie sich bitte direkt an Zero-Max.
Ist es möglich, eine Nabe ohne Passfedernut auf eine Welle mit Passfedernut oder eine abgeflachte Welle zu montieren?
Die Kupplungsnaben der Servoflex-Kupplung können auf Wellen mit „offener“ Passfedernut oder abgeflachten Wellenschäften montiert werden. Das übertragbare Drehmoment kann geringfügig reduziert werden durch die geringere Klemmfläche durch die offene Passfederverbindung. Normalerweise stellt dieser Umstand keine Probleme dar, sollte aber insbesondere bei kleineren Bohrungsgrößen berücksichtigt werden. Bitte wenden Sie sich zu weiteren Fragen direkt an Zero-Max.
Zur Erzielung der optimalen Klemmkraft empfiehlt es sich die Keilnut oder die abgeflachte Fläche gegenüber der Klemmschraubenverbindung zu positionieren. Unterhalb finden Sie das entsprechende Schaubild zur optimalen Position der Keilnut:
Kann ich konische Wellen in meiner Anwendung mittels Servoflex-Kupplungen verbinden?
Zero-Max bietet konische Adapter für eine Vielzahl von Baugrößen an. Die Klemmnabe selbst bietet keine Möglichkeit einer Klemmung auf dem Konus. Der konische Bohrungsadapter gewährleistet eine sichere und homogene Klemmung der Standard-Klemmnabenbohrung auf der konischen Welle über den integrierten Innenkonus. Die Kegeladapter weisen einen Innenkegel von 1 : 10 auf und sind somit passend für Fanuc-Servomotorenwellen oder vergleichbaren Ausführungen. Die verfügbaren Kegeladapter besitzen einen Hauptkegeldurchmesser von 11 mm, 14 mm und 16 mm.
Besteht die Möglichkeit die Scheiben-Elemente vor Ort auszutauschen?
Es besteht keine Möglichkeit die Scheibenpakete vor Ort zu wechseln. Zero-Max hat für diesen Prozess eigens entwickelte Montagestationen und -werkzeuge. Dieser Umstand ermöglicht es uns die Wellenkupplungen mit der erforderlichen Konzentrizität zu montieren und sicherzustellen, dass die optimale Leistung und Lebensdauer gewährleistet wird.
Können Servoflex Kupplungen dynamisch gewuchtet werden?
Zero-Max Servoflex-Kupplungen können je nach Anwendungsfall dynamisch gewuchtet werden. Typischerweise können Anwendungen mit hohen Betriebsgeschwindigkeiten, oder schwingungsempfindlichen Systemen von dynamisch gewuchteten Kupplungen profitieren. Zero-Max verfügt über die notwendige Technologie, um die entsprechenden Anforderungen zu erfüllen, somit können mehrheitlich eine Vielzahl von Anforderungsprofilen „in-house“ umgesetzt werden. Diese Option ermöglicht es uns eine wirtschaftliche Lösung mit schnellen Durchlaufzeit anbieten zu können.
Besteht die Möglichkeit zwischen den verschiedenen Bauarten der Servoflex-Kupplung („A“, „B“ und „C“) zu wählen?
Es besteht keine Möglichkeit zwischen den unterschiedlichen Bauarten zu wählen. Die vorgegebene Nabenkombination resultiert aus der Kupplungsgröße und der erforderlichen Bohrungsgröße. Einige Baugrößen offerieren einen reduzierten Nabendurchmesser für kleinere Bohrungsdurchmesser, dieser Umstand bietet eine höhere Klemmkraft bei Sicherstellung der optimalen Leistung. Kupplungsgrößen mit reduziertem Nabendurchmesser sind im Katalog mit den entsprechenden Bohrungsbereichen ausgewiesen. Für Bohrungen mit größeren Bohrungsdurchmessern als im Katalog zu reduzierten Nabendurchmessern gelistet, wird der Standarddurchmesser verwendet.
- Bauform „A“ hat (2) Naben mit reduziertem Durchmesser
- Bauform „B“ hat (1) Nabe mit reduziertem Durchmesser und (1) Nabe mit Standarddurchmesser
- Bauform „C“ hat (2) Naben mit Standarddurchmesser
Warum sollte man sich für eine Servoflex-Kupplung und nicht für eine CD-Kupplung entscheiden, oder umgekehrt?
In den meisten Fällen entscheidet die Größe der Kupplung, die für die Anwendung benötigt wird, darüber, ob eine Servoflex-Kupplung, oder eine CD-Kupplung verwendet wird. Im Allgemeinen eignet sich der Größenbereich der Servoflex-Kupplungen für kleinere Anwendungen in Bezug auf Drehmoment, Last und Wellengröße. Der Größenbereich der CD-Kupplung hingegen eignet sich eher für größere Anwendungen. Es gibt einige Kupplungsgrößen der Composite-Disc-Kupplung und der Servoflex-Kupplung überschneiden. In diesen Fällen hängt es von der Anwendung und den Anforderungen wie Versatz, Drehmoment, Torsionssteifigkeit, Vibration, Stoßbelastbarkeit, Lieferzeit, Kosten und mehr ab, welches Produkt besser geeignet ist. Wenden Sie sich an Zero-Max, um Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen.
Welche Einsatzgebiete eigenen sich ideal für Servoflex-Kupplungen?
- Robotik
- Werkzeugmaschinen
- Verpackungsmaschinen
- Druckmaschinen
- Automatisierungsanlagen
- Anwendungen mit Kugelumlaufspindel
- Servomotoren
- Linearaktuatoren
- Präzisionsgetriebe
Welche Modifikationen konnten kundenspezifisch umgesetzt werden?
- Zusätzliche Scheibenelemente zur Erhöhung des Drehmoments und der Torsionssteifigkeit
- Kundenspezifische Keilnutausführungen
- Integration von Zwischenstücken für längere DBSE (Distance Between Shaft Ends)
- Konusadapter für konische Wellenverbindungen
- Kundenspezifische Oberflächenbeschaffenheit
- Individuelle Bohrungen, Verzahnungen
- Ausführungen in diversen Werkstoffen (z. B. Edelstahl)
- Produktumsetzung als Zwischenwellen- bzw. Distanzkupplungsausführung
- Angepasste Nabenausführungen gemäß Kundenwunsch
- u.v.m.
Welche Vorzüge bietet eine Servoflex-Lamellenkupplung gegenüber klassischen Klauenkupplungen?
Allgemein bieten Servolamellenkupplungen eine höhere Torsionssteifigkeit als Klauenkupplungen, dies geht oftmals mit höheren Betriebsgeschwindigkeiten und größerer Präzision einher. Servoflex-Kupplungen offerieren vergleichsweise geringe Rückstell- bzw. Reaktionslasten. Warum sind geringe Rückstellkräfte so wichtig? Resultierende Lagerbelastungen münden oftmals in verringerter Lebensdauer und führen zu Lärmentwicklung. Servoflex-Kupplungen sind weniger „ermüdungsanfällig“, dagegen verändern sich Zahnkränze in Klauenkupplungen, über die Zeit, durch thermische Einflüsse (Wärme) was zu Performanceeinbrüchen führen kann.