Schmierung von Gelenkkupplungen

By Chris Decker, Americas Products Technical Advisor – Grease, ExxonMobil Fuels & Lubricants

Gelenkkupplungen sind relativ klein im Vergleich zu den Komponenten, die sie verbinden. Allerdings spielen sie eine sehr große Rolle, wenn es um die Anlagenverfügbarkeit und –zuverlässigkeit geht. Ein Kupplungsschaden führt schnell zu Ausfällen und aufwändigen Instandsetzungsarbeiten.

Kupplungen verbinden mechanisch zwei Achsen und übertragen Drehkräfte. Dabei gleichen sie den Versatz der Wellen aus und vermeiden damit, dass diese minimalen Schiefstellungen zu starken Materialbelastungen führen. Diese würden die Lebensdauer der Antriebsstrangkomponenten erheblich verkürzen und letztendlich Ausfälle verursachen.

Mit anderen Worten ermöglichen Kupplungen, dass achsangetriebene Aggregate in Schiefstellung zueinander laufen können, ohne den Komponenten zu schaden. Im Idealfall ist die Kupplung mit einer minimalen

Winkelabweichung montiert. Diese erzeugt

im Betrieb einen optimalen Schmierfilm. Die Praxis zeigt allerdings, dass dies kaum möglich ist. Einbautoleranzen, ein abgesenktes Fundament, Verschleiß, thermische Belastungen oder andere äußere Einflüsse

verursachen schnell eine Fehlstellung. Dabei

können die Achsen parallel verschoben sein und/ oder in einem Winkel zueinander stehen.

Die Hauptfunktionen von Gelenkkupplungen sind:

• Verbindung der Bauteile am Ende von zwei Wellen
• Drehmomentübertragung
• Ausgleich eines Teils der Fehlausrichtung der Welle

Desweiteren ermöglicht die Gelenkkupplung leichte Verdrehungen und schützt vor Stoßbelastungen der verbundenen Bauteile.

In Zahnkupplungen sitzt auf Nabe und Hülse je ein Zahnkranz. Deren Zähne greifen ineinander und übertragen so das Drehmoment. Ein kleines Spiel zwischen inneren und äußeren Zähnen ermöglicht, sich leicht gegeneinander zu verdrehen und zu verschieben, während sie die Kraft übertragen.

Feder- und Kettenkupplungen arbeiten nach dem gleichen Prinzip, jedoch ist der äußere Zahnkranz in der Hülse durch ein Federstahlgitter beziehungsweise durch eine Kette ersetzt.

Alle Kupplungen, in denen metallische Oberflächen aufeinander reiben, müssen gut geschmiert werden, um Verschleiß zu vermeiden. Der Schmierstoff muss in diesem Fall hochviskos sein, um den hohen Belastungen Stand zu halten, die auf den kleinen Kontaktflächen entstehen. Üblicherweise ist Fett das geeignete Schmiermittel, weil es leicht aufzutragen ist und gut in der Kupplung bleibt. Die Rotationskräfte der sich drehenden Kupplung

treiben das Fett in die äußeren Bereiche, wo es

zwischen den Zähnen einen schützenden Ölfilm

bildet.

Dreht sich die Kupplung zu langsam, reichen die Fliehkräfte möglicherweise nicht aus, um das Fett in den Zahnkranz zu bringen. Die resultierende Mangelschmierung der Kupplung führt unweigerlich zu sehr hohem Verschleiß und frühem Ausfall. Dem können Sie mit einem flüssigeren Fett oder einem hochviskosen Getriebeöl entgegenwirken. Ein solcher Schmierstoff dringt auch ohne starke Zentrifugalkräfte in die belasteten Bereiche ein.

Die Rotationskräfte können sich allerdings auch negativ auswirken und dem Fett seine positiven Schmiereigenschaften nehmen. Fett ist eine Suspension aus Schmieröl und Verdickungsmittel. Das Öl schmiert, der Verdicker bindet. Die Eindicker der meisten Mehrzweckfette haben eine höhere Dichte

als das Schmieröl. Durch die Kupplung zentrifugiert, trennen sich Verdicker und Öl. Das Öl verbleibt im Zentrum der Kupplung, wo es keinen Nutzen bringt. Der Eindicker sammelt sich im Bereich des Zahnkranzes

und fördert den Verschleiß. Ein Kupplungsfett

muss also Zentrifugalkräften widerstehen können.

Die richtige Schmierung von Gelenkkupplungen

Bei Gelenkkupplungen verschieben und verdrehen sich metallische Oberflächen gegeneinander. Sie müssen sorgfältig gewartet werden, andernfalls haben sie eine sehr kurze Lebensdauer und können erheblichen ungeplanten Instandhaltungs- und

Instandsetzungsaufwand verursachen. Sorgfältige Wartung beginnt schon bei der Wahl der richtigen Kupplung und ihrer möglichst präzisen Montage. Sie sollten Ihre Kupplungen häufig auf Leckagen, auf möglicherweise fehlende Bolzen und auf Vibrationen hin überprüfen. Regelmäßig müssen Kupplungen neu zentriert, neu geschmiert und inspiziert werden. Zur richtigen Nachschmierung gehört – über das Einhalten der Wartungsintervalle hinaus – auch, die Kupplung zu demontieren, gründlich zu reinigen, mit neuem Fett zu füllen und neue Dichtungen einzusetzen. Die Kupplung sollte etwa zu 75 % zu jeder Zeit geschmiert sein.

• Zahnkupplungen
• Federkupplungen 
• Rollenkettenkupplungen

Für einen erhöhten Verschleißschutz von Kupplungen beachten Sie bitte folgende Punkte:

1. Auswahl des richtigen Schmierfetts Typ, Drehzahl und Größe der Kupplung
2. Installation der korrekten Kupplung innerhalb zulässiger Toleranzen für eine Fehlausrichtung, Spitzen- und fortlaufendes Drehmoment
3. Regelmäßige Untersuchung der Maschine auf Anzeichen von Leckagen an Dichtung, Nute, Einfüllstopfen und Flanschen sowie auf fehlende oder lockere Schrauben und auf Vibrationen
4. Ermittlung der korrekten Schmierstoffmenge und der Untersuchungsintervalle der Maschine

Bei einer Nachschmierung sollte die Kupplung regelmäßig einer Sichtkontrolle und Reinigung unterzogen werden.

Für die Remontage von Feder- und Kettenkupplungen:

• Füllen Sie die Schmierfettpunkte durch Drücken des Fettes durch alle Federkanäle (Federkupplungen) und Kettenglieder (Kettenkupplungen)
• Bringen Sie bei Federkupplungen nun die Feder in den geschmierten Kanälen an
• Montieren Sie alle Dichtungen und Abdeckungen

Für die Re-Montage von Zahnradkupplungen:

• Schmieren Sie alle Zähne mit Schmierfett
• Fetten Sie die Dichtungen
• Entfernen Sie alle Schmierstopfen und füllen Sie das Bauteil mit dem für die Anwendungsgeschwindigkeit geeigneten Schmierfett, bis die Kupplung zu 75 Prozent gefüllt ist.

Vergessen Sie nicht, alle Schmierstopfen wieder anzubringen.

Hinweis: Bei einer De-Montage können Verunreinigungen und verbrauchte Schmierstoffe entfernt werden. Eine Nachschmierung ohne De-Montage kann zu vorzeitigem Verschleiß der Kopplung führen.