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Klauenkupplungen


Was sind Klauenkupplungen?

Klauenkupplungen sind drehelastische Kupplungen für die Verbindung von zwei Wellenenden. Die steckbaren Verbindungen sind schwingungsdämpfend konstruiert und halten sehr hohen Belastungen stand. Sie zählen zu den Standard-Verbindungen im Maschinen- und Anlagenbau.

Diese elastischen Kupplungen aus zwei Kupplungshälften und einem Stern als Dichtelement arbeiten mit ineinandergreifenden Zahnrädern. Klauenkupplungen sind für die Drehmomentübertragung zum Beispiel bei der Ausführung von Antrieben bestens geeignet. Mithilfe von Klauenkupplungselementen können Schaltgetriebe realisiert werden. 

Klauenkupplungen sind Verbindungsstücke für die Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten. Sie werden als Maschinenelement verbaut und finden im Maschinen- und Anlagenbau vielseitige Verwendung.

Der Begriff der Klaue stammt aus dem Tierreich. Die Klauenkupplung ist so benannt, da die Fortsätze einer Klauenkupplung in ihr Gegenstück greifen.

Anwendungsbeispiel: 

Das Funktionsprinzip einer Klauenkupplung lässt sich am besten anhand eines Schraubendrehers und einer Schlitzschraube erklären:

·         Soll die Schraube gedreht werden, greift der Schraubendreher wie eine Klaue in die Perforierung oben am Schraubenkopf.

·         Daraus ergibt sich eine formschlüssige Verbindung als Kupplung.

·         Dreht der Bediener am Schraubendreher, überträgt sich die Kraft der Drehbewegung auf die Schraube. Die gesamte Schraube dreht sich nun mit in die gewünschte Richtung.

1 = Kupplungsnabe

2 = Klauenkupplungsstern

3 = Kupplungsnabe

Der Klauenkupplungsstern ist ein elastischer Zahnkranz. Er dient als Dichtungselement und federt gleichzeitig Schwingungen ab, die gegebenenfalls von den Wellen übertragen werden. Durch dieses Dämpfungselement verlängert sich die Lebensdauer der Naben, also der Klauenkupplungshälften.

Die beiden Klauenkupplungshälften sind gegeneinander versetzt und greifen mit ihren Fortsätzen ineinander. Bei einer Wellendrehung übertragen sie sowohl die Drehrichtung als auch das Drehmoment.

Unser Praxistipp:  

Aufgrund des elastischen und sternförmigen Zwischenrings werden Klauenkupplungen alternativ auch als Elastomerkupplung bezeichnet.

Bei spielfreien Klauenkupplungen als Sonderform der Klauenkupplungen sind die Zahnflanken sehr präzise aufeinander abgestimmt. Daraus resultiert eine höhere Steifigkeit des Kupplungssystems, eine spielfreie Drehbewegungsübertragung und ein besserer Schutz gegen Verformung der Zähne bei hoher Beanspruchung. Allerdings leiden die Dämpfungseigenschaften im Vergleich zu normalen drehelastischen Klauenkupplungen.

Realisierung von Schaltgetrieben mit Klauenkupplungselementen

 So funktioniert ein Schaltgetriebe auf Basis von Klauenkupplungen:

  • Die Klaue wird von der gegenüberliegenden Welle abgezogenen. Anschließend wird dieselbe Klauenkupplungshälfte in ein anderes passendes Gegenstück gesteckt

  • Meist geschieht das „Umschalten“ während beide Wellen kurz stillstehen, um die passgenaue Neuzuordnung zu erleichtern


Die Vorteile von Klauenkupplungen

 Kleine Baumaße, geringes Gewicht.

  • Als elastische Kupplung können Klauenkupplungen hohe Drehmomente und Drehzahlen bewältigen

  • Der Klauenkupplungsstern dämpft Drehschwingungen und nimmt eventuelle Stöße auf. Dadurch sind Klauenkupplungen für das Zusammenspiel mit ungleichmäßig arbeitenden Kraftmaschinen geeignet

  • Diese Kupplungen können Axial-, Radial- und Winkelverlagerungen zwischen zwei Wellen ausgleichen

  • Durch die optimale Druckverteilung eines passenden Klauenkupplungssterns sind die einzelnen Zähne der Klauenkupplungshälften sehr hoch belastbar

  • Klauenkupplungen arbeiten formschlüssig und sind durchschlagsicher

Klauenkupplungs-Nabe aus Grauguss


Dazu werden Klauenkupplungen verwendet

Klauenkupplungen sind aufgrund ihrer einfachen Montage beliebte Wellenkupplungen. Sie realisieren eine drehelastische, formschlüssige und schwingungsdämpfende Kraftübertragung zwischen zwei Wellenenden.

Einfache Klauenkupplungen können zum Beispiel genutzt werden, um die Drehbewegung bei der manuellen Betätigung einer Handkurbel auf eine Welle zu übertragen.

  • bei Fahrzeugen zum Beispiel für die Radaufhängung und zur Realisierung von Gangschaltungen

  • bei Fördertechnik wie Verpackungs- und Palettiermaschinen

  • historisch auch im Triebwagenbau für Schienenfahrzeuge, allerdings mittlerweile durch Automatikgetriebe abgelöst


Das gibt es bei der Auswahl von Klauenkupplungen zu beachten

Unser Praxistipp:

Klauenkupplungen bestehen aus zwei Kupplungsnaben und einem passenden Klauenkupplungsstern. In der Regel müssen Sie alle drei Teile einzeln bestellen, um eine vollständige Kupplung zu erhalten.

Klauenkupplungsnaben

Wichtige Maße für die Auswahl der Kupplungsnaben sind:

  • Der Bohrungsdurchmesser ist der Innendurchmesser der Klauenkupplungshälfte. Hier wird die Welle eingesteckt und mithilfe einer Schraube am Kupplungselement fixiert

  • Der Außendurchmesser (Außen-Ø) kennzeichnet die Außenmaße der Klauenkupplungshälfte. Er ist für den Platzbedarf beim Einbau der Kupplung entscheidend

Für eine Klauenkupplung benötigen Sie zwei Metall-Naben. Die einzelnen Ausführungen unterscheiden sich in der Anzahl, Anordnung und Form der Zähne.

Suchtipp: Über die Schaltfläche „Weitere Varianten zu diesem Artikel“ auf den Produktseiten erhalten Sie Vorschläge zu baugleichen Kupplungselementen mit abweichenden Bohrungslängen und Durchmessern. Mithilfe der Filter können Sie Ihre Suche im zweiten Schritt um die genauen Maße ergänzen. So finden Sie schnell genau das, was Sie brauchen.

Klauenkupplungssterne sind die schwingungsdämpfenden Elemente zwischen den Klauenkupplungshälften. Sie sind aus elastischen Materialien gefertigt.

Das gibt es bei der Auswahl zu beachten:

  • Klauenkupplungssterne sind als Elastomere in verschiedenen Shorehärten erhältlich. Diese Härtegrade haben Einfluss auf die Dämpfungseigenschaften

  • Der Elastomer-Stern muss in seiner Ausführung exakt auf die Zahnräder der Klauenkupplungshälften abgestimmt sein, damit die Klauenkupplung formschlüssig ist und in der Praxis funktioniert

Unser Praxistipp:

Auf der Suche nach zueinander passenden Naben und einem geeigneten Stern helfen die Typ-Bezeichnungen (Ausführung). Naben des Typs 24/32 passen beispielsweise zu einem Stern 24/32 mit der gleichen Ausführung.

Klauenkupplungsstern

Angaben zu Winkeln, Belastbarkeiten und maximalen Drehzahlen finden Sie in den Downloads der Hersteller zum jeweiligen Produkt. Dabei kommt es auf die richtige Kombination der einzelnen Bauteile an. Je nachdem, welche Materialeigenschaften sowohl die Naben als auch der Stern aufweisen, ändern sich die Parameter für die vollständige Klauenkupplung.

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