Dynamisch, robust, korrosionsbeständig, wartungsfreundlich bei reduziertem Bauraum - die Forderungen an mechanische Antriebe in Anlagen der Bau- und Baustoffindustrie sind eindeutig. Die rauen Einsatzbedingungen in der Baustoffgewinnung, der Zementindustrie und in Recyclinganlagen verlangen bei der Auswahl von Antriebskomponenten anwendungsspezifische Lösungen, die mit möglichst geringem konstruktivem Aufwand realisierbar sind und Standardisierung erlauben. Ein typisches Beispiel dafür sind Welle-Nabe-Verbindungen, die kompakte Bauweisen des Antriebsstrangs ermöglichen, hohe Biegemomente sowie starke radiale Belastungen zulassen und den Ein- und Ausbau von Getrieben und/oder Motoren erleichtern. Sie werden von der Stüwe GmbH & Co. KG aus Hattingen angeboten.
Konventionelle Verbindungselemente erfüllen diese Anforderungen nur bedingt. Das hat mehrere Gründe: Die klassische formschlüssige Passfederverbindung, die bauartbedingt stets ein gewisses Spiel aufweist, kann unter den typischen Wechselbelastungen in derartigen Antrieben schnell verschleißen. Auch Vielkeilwellen, die hohen fertigungstechnischen Aufwand verlangen, sind in diesem Anwendungsfeld kritisch zu sehen.
Keine dynamischen Kräfte
Führende Anbieter von Förderanlagen, Brechern und Mischern setzen deshalb eine besondere Bauform von Reibschlussverbindungen ein, die sogenannten „Schrumpfscheiben“. Da diese Welle-Nabe-Verbindung außerhalb des Kraftflusses installiert ist, wirken bei hoher Antriebsbelastung keine dynamischen Kräfte auf sie ein. Das erhöht die Lebensdauer und die Sicherheit des Antriebsstrangs.
In ihrer einfachsten Form bestehen die Schrumpfscheiben (Bild 1) aus einem Innen- und einem Außenring mit gegenüber liegenden konischen Flächen. Durch axiales Verschieben (mechanisch oder hydraulisch) des Außenrings gegen den Innenring wird die Nabe auf die Welle gepresst. So entsteht durch die Flächenpressung eine spielfreie, schmutzresistente Verbindung, die keine Spaltkorrosion zulässt.
Einfache Montage
Im Gegensatz zu thermisch oder anderweitig gefügten reibschlüssigen Verbindungen lassen sich Stüwe-Reibschlussverbindungen (Bild 2) einfach montieren und bei Bedarf zerstörungsfrei demontieren und im Anschluss wieder verwenden. Die Spielpassungen zwischen Welle bzw. Welle-Nabe und Schrumpfscheibe vereinfachen die Montage und Wartung. Die Schrumpfscheiben sind unempfindlich gegenüber Stößen und Schlägen und die Wellen und Naben können normale Oberflächengüten aufweisen.
Beispielhaft ist ihr Einsatz in Förderbandanlagen zum Transport von Schüttgut. Hier treten im Antriebsstrang hohe dynamische Belastungen auf. Der Antrieb wird entweder mittels Schrumpfscheibe HSD (Aufsteckgetriebe) oder per Flanschkupplung FKH angebunden. Die Reibschlussverbindungen stellen trotz hoher Biegemomentbeanspruchung und extremer Anfahrmomente eine dauerfeste Verbindung sicher. (Bild 3)
Geringe Ausfallzeiten
Eine besonders wartungsfreundliche Lösung bieten die hydraulische Schrumpfscheibe HYD bvim Einsatz in Zementbrechern. Durch die geringen Montagezeiten werden die Ausfallzeiten beim Wechsel des Brecherwerkzeuges deutlich verkürzt.
Die Anwendungsbereiche sind so vielfältig wie die Getriebe der Antriebsstränge. Sie reichen Von Hohlwellen- und Aufsteckgetrieben, Riementrieben sowie schweren Brechergetrieben bis zu Getriebeschwingen. Die von den verschiedenen Bauformen übertragbaren Drehmomente reichen in den Standardausführungen von 0,15 kNm bis 14726 kNm.
Für besonders anspruchsvolle kundenspezifische Entwicklungen stützt sich das Stüwe-Engineering auf den eigenen, in Europa einmaligen, hydraulischen Prüfstand (Bild 4). Damit ist es erstmals möglich, die Berechnungen zur Auslegung der Reibschlussverbindungen praxisnah zu verifizieren.
1948 gründete Friedhelm Stüwe in Hattingen seine Firma im Bereich Stahl- und Sondermaschinenbau. Heute entwickelt das Unternehmen mit 85 Mitarbeitern hochspezialisierte Reibschlussverbindungen für anspruchsvolle Anwendungen. Seit der ersten Schrumpfscheibe 1967 wird ausschließlich in Deutschland gefertigt.
