Drehmomentübertragung mit Toleranzhülsen: Anwendungen und Vorteile
Toleranzhülsen sind vielseitige Helfer, die sowohl in der Einzel- als auch in der Serienfertigung zum Einsatz kommen – sei es im Maschinenbau, der Fördertechnik, in Kraftfahrzeugen, in Lüftungs- und Klimageräten oder der Medizintechnik. Sie reduzieren Schwingungen und Vibrationen, gleichen Fluchtungsfehler und Mittenversatz aus und überbrücken grosse Toleranzen von Anschlussteilen. Am häufigsten werden sie als Verbindungselemente, Rutsch- bzw. Überlastkupplungen, zur Justierung bzw. Positionierung (Reibelemente) und zur Drehmomentübertragung eingesetzt. Letztere Funktion betrachten wir in diesem Beitrag genauer.
Gängige Bauteile zur Drehmomentübertragung: Welle-Nabe-Verbindungen
Bei kraftschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen werden ein oder mehrere Bauteile zwischen Welle und Nabe gegeneinander verspannt. Sie ermöglichen die Übertragung von Dreh- und Biegemomenten sowie Axial- und Querkräften und sind somit ein zentrales Element vieler Antriebssysteme. Toleranzhülsen eignen sich beispielsweise sehr gut als Welle-Nabe-Verbindung. Ähnlich wie Passfedern, Keile oder Zahnprofile können sie Drehmomente zuverlässig übertragen. Sie verbinden Bauteile spielfrei, kompensieren Fertigungstoleranzen und sorgen so für eine robuste, wirtschaftliche und gleichzeitig montagefreundliche Lösung.
Anwendungen aus der Praxis
- Form- und kraftschlüssige Fixierung des Stators in Elektromotoren
In der modernen Fertigung elektrischer Antriebe stellen Toleranzhülsen eine effiziente Alternative zum Kleben dar. Anstelle des zeitintensiven Auftragens, Aushärtens und Nachbearbeitens genügt das einfache Einpressen – sofort, reproduzierbar und ohne Wartezeit.
Praktische Vorteile:
- Grössere Fertigungsspielräume durch passende Toleranzauslegung
- Geringere Kosten und höhere Prozesssicherheit
- Zuverlässiger Ausgleich thermischer Ausdehnungsunterschiede
- Stabiler Sitz des Stators auch bei wechselnden Temperaturen
Neben Statoren lassen sich auch Rotoren sicher auf Antriebswellen befestigen. Gerade in dynamischen Anwendungen mit hohen Drehmomenten überzeugt die Pressverbindung durch Stabilität, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit. Der Verzicht auf lösungsmittelhaltige Klebstoffe verbessert zudem den Umwelt- und Arbeitsschutz.
- Förderbänder
Bei der Konstruktion von Förderbändern besteht die Herausforderung darin, eine gleichzeitig kostengünstige und robuste Verbindung zwischen einem gezogenen Stahlrohr und einer Welle für die angetriebene Förderrolle umzusetzen. Hierfür bietet sich der Einsatz einer AN-Toleranzhülse an. Diese wird in eine Aussparung der Förderrolle eingelegt und über die Welle in Position gepresst.
Praktische Vorteile:
- Die Lage der Förderrolle auf der Welle kann nachträglich verändert werden, etwa für Sensoren oder Anbauteile bei der Inbetriebnahme
- Keine Nachbearbeitung der Anschlussteile nötig
- Ausgleich häufig auftretender Wärmeausdehnung
- Sehr einfache Montage
Das Ergebnis ist eine zuverlässige, flexible und wirtschaftliche Verbindungslösung für Rollenförderer.
- Rutschkupplung im Lenksystem
Toleranzhülsen können auch als Rutschkupplung verwendet werden, beispielsweise als Diebstahlsicherung im Lenksystem eines Fahrzeugs. Wenn das Lenkrad ruckartig und mit viel Kraft in eine Richtung gedreht wird, bricht der Schliessbolzen ab und die Lenkspindel rutscht durch. Darüber hinaus ist das Drehmoment zu hoch, um das Fahrzeug lenken zu können.
Fazit: Toleranzhülsen sind eine vielseitige und wirtschaftliche Lösung zur sicheren Übertragung von Drehmomenten, zur Fixierung von Bauteilen und zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Ihre einfache Montage, hohe Zuverlässigkeit und Flexibilität im Design machen sie zu einem idealen Element in zahlreichen industriellen Anwendungen.
Wenn Sie eine Verbindungslösung für Ihr Projekt suchen, unterstützen wir Sie gerne von der Auslegung bis zur Testphase.
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