Hoe werkt een askoppeling en welke verschillende type koppelingen bestaan er?

Een askoppeling wordt gebruikt om vermogen over te brengen van een drijvende as naar een aangedreven as die met elkaar in lijn of onder een hoek van elkaar liggen. Door het brede pakket askoppelingen is voor iedere specifieke toepassing een oplossing voorhanden. Naast het overbrengen van een koppel of draaimoment, heeft ieder type askoppeling ook nog nevenfuncties. Denk aan torsiestijfheid of het opvangen van trillingen of uitlijnfouten.

Wat is de toepassing van de askoppeling?

Hoe kies je de juiste askoppeling? Als je de toepassing weet kun je bepalen wat de eigenschappen moeten zijn van de koppeling. Een askoppeling aan een encoder moet bijvoorbeeld slipvrij functioneren en zeer nauwkeurig zijn. Terwijl de askoppeling van een voertuig met verbrandingsmotor in sommige gevallen juist moet slippen. Of ze zijn heel flexibel om goed trillingen op te kunnen vangen. Met onderstaande checklist helpen we je een eindje op weg in de keuze voor de juiste askoppeling.

askoppeling monteren
mini koppeling

Bron: Ruland

Wat is het koppel?

Het Koppel is een maat voor het rotatie-effect van een kracht. Eenheid voor koppel is de newtonmeter (Nm). Het koppel bepaald deels de grootte en type van de askoppeling.

Is de aandrijving onderhevig aan trillingen of stotende belastingen? Dit heeft invloed op de service factor van de koppeling.

Nominaal koppel Tn [Nm] Het koppel dat overgebracht kan worden bij constante belasting op de uitgaande as en servicefactor fs = 1. De waarde is afhankelijk van het toerental.

Het nominale koppel wordt berekend aan de hand van de volgende formule. Tn [Nm] = 9550 * P [KW] / n [1/min]

Vermenigvuldig de uitkomst met de servicefactor om tot het werkelijke koppel te komen.

  • Tn [Nm] Nominaal koppel
  • P [KW] Vermogen
  • n [1/min] Toerental per minuut
  • fs Service factor
service factor askoppelingen

Wat zijn de bedrijfsomstandigheden?

De bedrijfsomstandigheden hebben een grote invloed op de prestaties en de levensduur van een koppeling.

Askoppelingen in corrosieve omstandigheden

Sommige type askoppelingen zijn verkrijgbaar in RVS, kunststof of andere corrosievrije materialen. Voedsel producerende bedrijven en de farmaceutische industrie wordt maken veelal gebruik van dergelijke materialen. Dit ivm met de goede reinigbaarheid.

De chemische bestendigheid van een koppeling

De rubber elementen zijn niet altijd geschikt tegen chemische stoffen. Als er een kans bestaat dat een koppeling in contact komt met een vloeistof of damp van een chemisch product, check dan altijd even de chemische bestendigheid van het element. Het type materiaal vind je in de documentatie van de fabrikant. Een chemische bestendigheidslijst vind je hier.

Is de askoppeling onderhevig aan trillingen?

Dit effect heeft over het algemeen een negatieve invloed op een aandrijving. Er zijn askoppelingen op de markt die zeer geschikt zijn om trillingen te reduceren. De tandkransen (flexibele elementen) van een koppeling zijn verkrijgbaar in verschillende hardheden. Met de hardheid van het koppelingselement kun je het dempende karakter of anderzijds het maximale overdraagbare vermogen beïnvloeden.

Askoppelingen geschikt voor explosieve omgeving (ATEX)

Bij sommige productieprocessen is er kans op explosiegevaar. Dit kan komen door vrij komende gassen of brandbare stoffen. Bepalen van ATEX zonering is soms erg lastig. De wet schrijft namelijk niet voor welke methode er gebruikt moet worden. Hier vind je een zonering volgens ATEX 153 Richtlijn

Extreme temperaturen of temperatuurschommelingen

Door grote temperatuur verschillen kunnen spanningen in het materiaal ontstaan. Deze kunnen een negatieve invloed hebben op de levensduur of het over te dragen vermogen. De elastische koppelingselemententen zijn veelal de beperkende factor als het om temperaturen gaat. De meest gebruikte elastomeren zoals Polyurethaan, polyamide of NBR hebben een een temperatuurbereik van ca. -50 to +120 °C

Doorslagzeker of juist niet?

Doorslagzekere (of doorslagvrije) koppelingen houden onder alle omstandigheden het koppel vast. Ook wanneer door omstandigheden het elastisch element is verdwenen. Dit type koppeling wordt gebruikt in bijvoorbeeld lift installaties. Hier moet ten alle tijden de veiligheid van de mens worden gewaarborgd. Er zijn ook situaties waar de askoppeling bij overbelasting “faalt” hier kan het koppelingselement functioneren als veiligheidsmiddel. Deze askoppelingen kunnen worden toegepast bij installaties of machines die beschermd dienen te worden tegen schade door overbelasting.

Askoppelingen niet doorslagvast

Askoppelingen niet doorslagveilig

Askoppelingen doorslagvast

Askoppelingen doorslagveilig

Uitlijning

Wanneer twee of meer roterende machines gekoppeld zijn is het belangrijk dat deze goed van elkaar worden uitgelijnd. Dit houdt in dat de hartlijnen van de as van beide machines precies in elkaars verlengde moeten liggen. Er zijn diverse typen uitlijningsfouten:

  1. Parallelle uitlijnafwijking: de assen staan niet recht op elkaar. Dit wordt ook wel parallel uitlijnfout genoemd.
  2. Hoek uitlijnafwijking: de assen staan onder een hoek met elkaar uitgelijnd
  3. Gecombineerde paralelle-hoek uitlijnafwijking

De oorzaken van deze uitlijningsfouten kunnen weer voortkomen uit een ongelijke fundatie, uitzetting door temperatuurverschillen, onnauwkeurige montage, et cetera. Deze uitlijnfouten kunnen een negatieve invloed hebben op de levensduur van de askoppeling. Ook kunnen torsietrillingen (de as wringt heen en weer) leiden tot vroegtijdige uitval van verschillende componenten. Sommige askoppelingen zijn geschikt gemaakt om deze uitlijnfouten te compenseren.

Uitlijnfout

Askoppeling monteren. Welke aansluiting kies je?

Er zijn verschillende type aansluitingen verkrijgbaar. Flens, vliegwiel (SAE), spline verbinding (NBN, DIN, BS, AGMA, NF) krimpverbinding, montage middels een spanset, klembus of een pasboring met spiebaan. Meer over as- naafverbindingen vind je hier.

askoppeling monteren

Wat is verdraaispeling (backlash)?

Backlash is de (verdraai) speling in een askoppeling. Wanneer koppel in één richting wordt uitgeoefend wordt de ruimte tussen de verschillende componenten weggedrukt. Zodra de beweging de tegenovergestelde richting gaat draaien, is er bij het keerpunt een hoeveelheid hoekbeweging waarbij geen koppel (draaibeweging) door de koppeling wordt overgebracht. De spanningen worden opgeheven en vervolgens overgebracht op de tegenovergestelde zijden van de onderdelen. Deze hoeveelheid hoekbeweging wordt “backlash” genoemd. Spelingsvrije koppelingen worden dus toegepast bij nauwkeurige toepassingen.

Wat is een torsievrije koppeling?

Met de automatisering is er steeds meer vraag naar overbrengingen die geschikt zijn voor nauwkeurige positionering. Torsie kan invloed hebben op de nauwkeurigheid van een askoppeling. Wanneer koppel in één richting wordt uitgeoefend buigen, draaien en comprimeren de componenten van de askoppeling. Een torsievrije koppeling heeft door de bouwvorm en het achterwege blijven van een elastisch element geen last van dit verschijnsel. Echter vangt een torsievrije koppeling slecht trillingen op. Dit kan nadelige gevolgen hebben voor de aandrijving.

Snelkeuze

Hier vind je een een overzicht van de meest voorkomende koppelingen en de specificaties.

welke askoppeling is geschikt voor mijn toepassing

Vragen of sugesties?