Stirndrehkupplung - Tridelta Magnetsysteme

Stirndrehkupplung

Die Stirndrehkupplung überträgt ein hohes Drehmoment bei wenig Bauraum.

Die Besonderheit der Stirndrehkupplung liegt in der reibungsfreien Übertragung des Drehmoments auch bei axialem Mittenversatz oder Verkippung.

Einsatzgebiet

Stirndrehkupplungen werden in Anwendungen eingesetzt, wo Drehenergie berührungslos, vibrationsfrei, geräuscharm und verschleißfrei durch Wände hindurch übertragen werden soll.

Beispielhafte Einsatzgebiete

  • Aufschraubanlagen für Kappen und Flaschenverschlüsse
  • Pumpen für Flüssigkeiten und Gase

Beispielhafte Industriebereiche

  • Lebensmittel
  • Chemie und Pharmazie
  • Medizin
  • Windenergie
  • Sondermaschinenbau
  • Kunststoffindustrie

Eigenschaften/Vorteile

  • verschleißfrei, da berührungslos
  • stromlos, das bedeutet: ausfallsicher, wartungsarm, nachhaltig
  • keine Folgekosten
  • überträgt Kräfte vibrationsfrei
  • geräuschlos

Ausführungen Stirndrehkupplung

Dauermagnetische Stirndrehkupplung

wird von Tridelta standardmäßig mit Drehmomenten bis 35 Nm angeboten. Zusätzlich dazu können wir kundenspezifische Lösungen entwickeln und umsetzen.

Bei den Stirndrehkupplungen mit Neodym-Magneten (Samarium-Kobalt-Magnete als Sonderanfertigung) werden die Kupplungshälften im Eisenrückschluss montiert geliefert. Die Bohrung in der Eisenfassung kann bei der Bestellung angegeben werden und wird von Tridelta individuell gefertigt. Es ist auch möglich, diese ungebohrt zu beziehen und die Bohrungen selbst anzubringen. Dank der sehr starken Neodym-Eisen-Bor-Magnete kann ein axialer Mittenversatz von 5 mm und eine Abweichung der Parallelität von 2-3° ohne nennenswerte Drehmomentverluste zugelassen werden.

Stirndrehkupplung aus Hartferrit lassen sich feiner abstufen. Bei Einsatz von Neodym- oder Samarium-Kobalt-Magneten erreicht man höhere Drehmomente bei kleinerem Bauraum.

Funktionsweise Stirndrehkupplung

Bei der Stirndrehkupplung stehen sich zwei Magnetscheiben mit einer gleichen Anzahl von Magnetpolen spiegelsymmetrisch gegenüber. Diese Kupplung nutzt so die anziehenden und abstoßenden Eigenschaften der Magnetpole aus: Wenn eine Scheibe gedreht wird, bewegt sich die andere Scheibe durch die magnetische Anziehungskraft mit. Sobald auf der Abtriebsseite ein Widerstand gegen die Drehung überschritten wird, rutscht die Kupplung durch. Sie leitet dann nur noch einen Restbetrag der Kraft weiter.

Die Begrenzung dieses Drehmoments wird durch folgende Faktoren bestimmt:

  • den Abstand zwischen den Magnetscheiben (Luftspalt)
  • das Material der Magnetscheiben
  • die Anzahl der Magnetpole auf den Magnetscheiben
  • die Größe der Magnetscheibenflächen
  • die Betriebstemperatur

Temperaturverhalten der Magnete

Der Arbeitsbereich von Ferrit- und Neodym-Magnet- Kupplungen liegt zwischen -30 °C und +100 °C. Bei erhöhter oder verringerter Betriebstemperatur nehmen die übertragbaren Drehmomente ab bzw. zu. Für Samarium-Kobalt-Magnete liegt der Arbeitsbereich zwischen -190 °C und +250 °C. Die jeweilige Kupplung erreicht bei Raumtemperatur wieder ihre Ausgangswerte.

Wenn eine elektrisch leitfähige Trennwand zwischen den beiden Magnetscheiben verwendet wird, induzieren sich Wirbelströme in der Wand. Das führt zu Wirbelstromverlusten, die das maximale Kupplungsmoment geschwindigkeitsabhängig reduzieren. Außerdem erzeugen die Wirbelströme Wärmeverluste im Spaltwerkstück, weshalb eventuell eine Kühlung erforderlich ist. Die zusätzlichen Wirbelstromverluste müssen vom Antrieb kompensiert werden, sodass der Motor um diesen Verlustanteil größer dimensioniert werden muss.