Unelastische / torsionssteife Kupplungen – Technisches Kompendium

Zielgruppe: technisch versierte Einkäufer, Monteure, Ingenieure, Techniker • Version: 2025-11 • Produktwelten: Wellenkupplungen · Zahnkupplungen (BoWex) · RADEX® Lamellenkupplungen · ROTEX®-GS Servokupplungen · Wellengelenke

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Inhalt

1. Einordnung & Nutzen unelastischer Kupplungen
2. Was bedeutet „torsionssteif“ & „spielfrei“?
3. Bauarten bei TEFA24 (Überblick)
4. Zahnkupplungen (BoWex) – Funktionsprinzip
5. Lamellenkupplungen (RADEX) – Scheibenpaket
6. Spielfreie Servokupplungen (ROTEX-GS)
7. Wellengelenke – Konstant-/Nichtkonstantübersetzung
8. Auswahl in der Praxis: vom Lastfall zur Serie
9. Berechnungsgrundlagen (kompakt)
10. Versatz, Ausrichtung & Kombinationsregel
11. Torsionssteifigkeit, Verdrehwinkel & Positioniergenauigkeit
12. Werkstoffe, Temperatur, Korrosion
13. Montagehinweise (Allgemein)
14. Spezifische Montage: BoWex / RADEX / ROTEX-GS / Wellengelenk
15. Inbetriebnahme & Dokumentation
16. Wartung, Ersatzteile & Intervalle
17. Praxisbeispiele (kurz gerechnet)
18. Schnellauswahl: direkte Produktlinks
19. FAQ – häufige Fragen
20. Fazit & Kontakt

1. Einordnung & Nutzen unelastischer Kupplungen

Unelastische bzw. torsionssteife Kupplungen übertragen Drehmoment nahezu ohne Verdrehung (hohe Torsionssteifigkeit) und ohne Spiel (backlash-frei). Sie sind erste Wahl, wenn Positioniergenauigkeit, Synchronlauf und dynamische Reversierbarkeit entscheidend sind – z. B. an Servoantrieben, Werkzeugmaschinen oder Prüfständen.

2. Was bedeutet „torsionssteif“ & „spielfrei“?

Torsionssteif heißt: kleiner Verdrehwinkel φ unter Last. Spielfrei (backlash-frei) heißt: kein Umkehrspiel bei Lastwechseln. In Summe ergibt sich eine direkte Drehmomentkette – ideal für präzise Bahnbewegungen, indexierte Positionen und hochdynamische Profile.

3. Bauarten bei TEFA24 (Überblick)

Zahnkupplungen (BoWex): metallische Naben + Polyamid-Hülse, doppelkardanisch – nehmen Versatz auf, bleiben dabei elastomerfrei und relativ steif. Kategorie: BoWex Zahnkupplungen.

Lamellenkupplungen (RADEX): Edelstahl-Scheibenpakete als Biegefedern, sehr hohe Torsionssteifigkeit, spielfrei. Kategorie: RADEX Lamellenkupplungen.

Spielfreie Servokupplungen (ROTEX-GS): vorgespanntes Elastomer, dadurch spielfrei und torsionssteif genug für Servos. Kategorie: ROTEX-GS · Beispielprodukt: ROTEX-GS P.

Wellengelenke: für größere Winkelfehler/Axialverschiebung; präzise Einfach-/Doppelgelenke nach DIN 808. Kategorie: Wellengelenke.

4. Zahnkupplungen (BoWex) – Funktionsprinzip

BoWex nutzt ballig verzahnte Naben und eine Hülse (Polyamid/ATEX-Variante). Das Prinzip wirkt doppelkardanisch, gleicht Radial-, Winkel- und Axialversatz aus und bleibt weitgehend wartungsfrei. Ergebnis: robuste, kompakte, torsionssteife Kraftübertragung ohne Elastomer.

5. Lamellenkupplungen (RADEX) – Scheibenpaket

Ein oder zwei Lamellenpakete (Edelstahl) verbinden die Naben als Biegefedern. Vorteil: hohe Torsionssteifigkeit bei guter Versatzaufnahme (v. a. Winkel/Axial). Typisch für Servo-/Synchronantriebe, Prüfstände, Kompressoren.

6. Spielfreie Servokupplungen (ROTEX-GS)

Vorspannung des Elastomers eliminiert das Umkehrspiel, das Element arbeitet überwiegend auf Druck. Damit sind spielfreie, torsionssteife und zugleich dämpfende Eigenschaften erreichbar – perfekt für hochdynamische Positionieraufgaben.

7. Wellengelenke – Konstant-/Nichtkonstantübersetzung

Einfach-Wellengelenke liefern eine nicht konstante Momentanübersetzung (sinusförmig); Doppel-Wellengelenke kompensieren dies zu einer quasikonstanten Abtriebsdrehzahl, wenn die Winkel in den Gelenken gleich sind. Dadurch sind größere Winkelfehler möglich – präzise und spielfrei, je nach Lagerung (Gleit-/Nadellager).

8. Auswahl in der Praxis: vom Lastfall zur Serie

Startdaten: P (kW), n (min⁻¹), Betriebsart (gleichmäßig/stoßend), Umgebung (T, Medien), Ausrichtqualität und gewünschte Steifigkeit. Danach Serienwahl:

• BoWex, wenn robust, kompakt, wartungsarm und elastomerfrei gefordert ist (vielseitige Hülse inkl. ATEX).
• RADEX, wenn maximale Torsionssteifigkeit und echte Spielfreiheit im Fokus stehen.
• ROTEX-GS, wenn spielfrei + etwas Dämpfung für Servoantriebe ideal ist.
• Wellengelenk, wenn Winkelfehler groß sind oder verschiebliche Einbausituationen vorliegen.

9. Berechnungsgrundlagen (kompakt)

Drehmoment aus Leistung: T = (9550 · P) / n [Nm] – mit P in kW, n in min⁻¹.

Erforderliches Moment: T _erf = T · S _F · S _dyn · S _temp · S _start.

Auswahlbedingung: T _N ≥ T _erf (Reserve empfohlen).

Verdrehwinkel bei torsionssteifen Kupplungen: φ ≈ T / k _t (kleiner φ = steifer).

Umfangsgeschwindigkeit: v = (π · d · n) / 60 [m/s].

Symbole: P … Leistung; n … Drehzahl; T … Drehmoment; k _t … Torsionssteifigkeit; φ … Verdrehwinkel.

10. Versatz, Ausrichtung & Kombinationsregel

Auch unelastische Kupplungen gleichen Versätze nur begrenzt aus (bauartabhängig). Die Praxisregel zur Kombination lautet:

(Δr / Δr _zul) + (Δα / Δα _zul) + (Δa / Δa _zul) ≤ 1.

Δr … radial, Δα … winkel, Δa … axial. Werte den Serien-Datenblättern entnehmen.

11. Torsionssteifigkeit, Verdrehwinkel & Positioniergenauigkeit

Je größer k _t, desto kleiner der Verdrehwinkel φ bei gleichem Drehmoment. Für Servoachsen gilt: k _t hoch wählen, um Nachgiebigkeit im Regelkreis zu minimieren; bei ROTEX-GS Härte/Geometrie beachten, bei RADEX Lamellenpaket-Ausführung, bei BoWex die Hülse/Naben.

12. Werkstoffe, Temperatur, Korrosion

BoWex-Hülse (Polyamid/ATEX) + Stahlnaben; RADEX/ROTEX-GS mit Stahl/Alu/Edelstahl abhängig von Größe/Variante; Wellengelenke in Stahl, auf Wunsch rostträge. Temperatur- und Medienbeständigkeit bei Auswahl berücksichtigen.

13. Montagehinweise (Allgemein)

Wellenenden entgraten/entfetten, Passungen prüfen (H7, DIN 6885). Naben aufschieben, axialen Abstand einstellen, Versatz voranzentrieren. Schrauben über Kreuz anziehen (Herstellerwerte). Schutzhauben montieren, Drehrichtung prüfen.

14. Spezifische Montage

BoWex: Hülse korrekt zwischen die Verzahnungen setzen; bei ATEX-Hülse Vorgaben beachten. Doppelkardanische Wirkung nur bei korrektem Abstand.

RADEX: Lamellenpaket spannungsfrei verschrauben; Distanzmaß und Ausrichtung exakt einhalten, sonst Zusatzkräfte.

ROTEX-GS: Vorspannung des Elastomers nicht verlieren; Nabenvariante (Spannring/Klemm/Spreiz) nach Welle wählen.

Wellengelenk: Bei Doppelgelenk die Beugewinkel gleich groß einstellen (konstante Abtriebsdrehzahl), Schmierung/Lagerung gemäß Ausführung.

15. Inbetriebnahme & Dokumentation

Probelauf, Temperatur/Schwingung kontrollieren; Anziehmomente, Ausrichtung, Abstand und Serien-/Größenbezeichnung dokumentieren. Nach Warmlauf Schrauben prüfen.

16. Wartung, Ersatzteile & Intervalle

BoWex: Hülse auf Verschleiß prüfen, ggf. tauschen. RADEX: Sichtkontrolle Lamellen/Schrauben. ROTEX-GS: Elastomerzustand beobachten. Wellengelenk: Lagerung/Spiel prüfen; bei Nadellager ggf. nach Herstellerintervall tauschen.

17. Praxisbeispiele

A) Servoachse 4,0 kW bei 3000 min⁻¹ → T ≈ (9550·4,0)/3000 ≈ 12,7 Nm. Dynamik/Umkehrspiel kritisch → spielfreie Kupplung: ROTEX-GS oder RADEX. Bei starkem Positionierfokus: RADEX.

B) Pumpe 15 kW bei 1500 min⁻¹, moderat stoßend → T ≈ 95,5 Nm; Reserve mit Faktoren → T _erf höher → BoWex passend (robust, elastomerfrei) oder RADEX bei maximaler Steifigkeit.

C) Welle-Welle mit großem Winkelversatz → Doppel-Wellengelenk nach DIN 808 für quasi konstante Abtriebsdrehzahl.

18. Schnellauswahl: direkte Produktlinks

BoWex Zahnkupplungen (Kategorie) · RADEX Lamellenkupplungen (Kategorie) · ROTEX-GS (Kategorie) · ROTEX-GS P (Produkt) · Wellengelenke (Kategorie)

19. FAQ – häufige Fragen

Wann BoWex vs. RADEX? BoWex ist sehr robust und kompakt (doppelkardanisch), RADEX liefert maximale Torsionssteifigkeit für höchste Präzision.

ROTEX-GS – wirklich „unelastisch“? ROTEX-GS ist spielfrei und torsionssteif, nutzt aber ein vorgespanntes Elastomer. Für Servos oft ideal: spielfrei + leichte Dämpfung.

Große Beugewinkel? Doppel-Wellengelenk mit gleichen Beugewinkeln einsetzen.

20. Fazit & Kontakt

Unelastische Kupplungen sichern Präzision und Direktheit in der Kraftübertragung. Mit BoWex, RADEX, ROTEX-GS und Wellengelenken deckt TEFA24 die zentralen Industriefälle ab – von robust und wartungsarm bis maximal torsionssteif.

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Hinweis: BoWex®, RADEX® und ROTEX®-GS sind Marken der jeweiligen Rechteinhaber. Technische Angaben ohne Gewähr; maßgeblich sind die Herstellerdatenblätter und Produktseiten bei TEFA24.