Technikartikel
Sternkupplung oder Klauenkupplung mit geraden Klauen für Grubenentwässerungspumpen: Welche passt?
Sternkupplungen mit gebogenen Klauen und Klauenkupplungen mit geraden Klauen sehen an einem Grubenpumpenaggregat fast gleich aus, und wer die Kupplung einer Entwässerungspumpe ersetzt, kann oft nicht sagen, welche verbaut ist oder welche gebraucht wird. Beide eignen sich für Entwässerungspumpen unter Tage und für die kleineren Pumpen einer Aufbereitung, gehen aber unterschiedlich mit Versatz, mit Stößen aus Anläufen und Druckstößen sowie mit nassen, schlammigen Bedingungen um. Hier lesen Sie, wie sich gebogene und gerade Klauen an diesen Pumpen vergleichen, wo welche passt, wo keine passt und was Sie vor einem Wechsel prüfen sollten.

So unterscheiden sich gebogene und gerade Klauen
Bei einer Sternkupplung sind die Klauenflanken gebogen, und der Elastomerstern hat ballige Zähne, die beim Zusammenschieben der Naben leicht vorgespannt werden. Diese Vorspannung beseitigt das Spiel, und die ballige Anlage hält die Last bei leicht winkligen Wellen von den Zahnkanten fern, sodass mehr Elementfläche mitträgt.
Eine Kupplung mit geraden Klauen, etwa aus unserer Reihe Klauenkupplung, hat ebene Klauenflanken und ein blütenförmiges Element, das meist mit wenig oder ohne Vorspannung sitzt. Sie ist einfach, robust und leicht zu montieren, doch bei Winkelversatz wandert die Last an die Elementkanten, und bei Drehmomentumkehr kann es einen kleinen Schlag geben, bevor die Klauen an der anderen Seite anliegen.
Beide Bauarten sind durchschlagsicher: Wird das Element zerstört, greifen die Klauen ineinander und die Pumpe dreht weiter, mit Geräusch und Nabenschäden als Warnung. Keine der beiden verträgt viel Radialversatz, deshalb ist die Ausrichtung bei beiden wichtig; die gebogene Bauart ist lediglich toleranter gegenüber kleinen Winkelfehlern.
Was Entwässerungs- und Aufbereitungspumpen der Kupplung abverlangen
Entwässerungspumpen mit Niveausteuerung können viele Male pro Schicht anlaufen, und jeder Direktanlauf schickt ein Spitzendrehmoment durch die Kupplung. Stoppt eine Pumpe und schlägt die Rückschlagklappe hart zu, kann der Druckstoß eine kurze Drehmomentspitze, manchmal eine kurze Umkehr, über die Welle zurückschicken, und jedes Spiel in der Kupplung macht daraus Schläge, die die Elementkanten zerfressen.
Hier hat der vorgespannte Stern einen Vorteil, denn es gibt kein Spiel, das schlagen kann. Auch die Härte des Elements zählt: Unsere XL-Sternkupplungen sind mit einem 92-ShA-Element ausgelegt, ein 98-ShA-Element überträgt etwa 70 % mehr Drehmoment, gibt aber Stöße auch direkter weiter; wechseln Sie also nicht nur deshalb darauf, um an einer stoßbelasteten Pumpe Reserve zu gewinnen.
Grubenwasser ist nass, oft schlammig und manchmal chemisch aggressiv, und Pumpenräume können warm sein. Prüfen Sie den Elementwerkstoff gegen das Wasser, etwaige Chemikalien und die Temperatur an der Kupplung, halten Sie Schlamm mit einer geschlossenen Schutzhaube fern und bleiben Sie innerhalb der Betriebstemperaturen: −35 °C bis +80 °C für unsere Sternkupplungen und −30 °C bis +80 °C für unsere Klauenkupplungen mit geraden Klauen.
Elementwechsel und Ersatzteile
Bei den Grundbauarten beider Typen muss zum Elementwechsel eine Nabe zurückgeschoben werden, sodass Motor oder Pumpe bewegt werden müssen, wenn der axiale Platz nicht reicht. Ist ein Pumpenaggregat beengt eingebaut und kostet das Verschieben des Motors eine Schicht, lässt sich bei der Doppelflansch-Klauenkupplung LMS das Element wechseln, ohne die Maschinen zu verschieben.
Sternelemente und blütenförmige Elemente sind nicht austauschbar, und Elemente verschiedener Hersteller passen oft selbst innerhalb einer Bauart nicht in die Naben des anderen. Betreibt eine Pumpstation beide Typen, vereinheitlichen Sie je Pumpengröße auf einen Typ, damit eine Elementsorte alle baugleichen Pumpen abdeckt, und dokumentieren Sie die Elementhärte für jede Kupplung.
Welche Sie wählen sollten
Keine Bauart ist überall besser; Einsatz und Wartungssituation entscheiden. Als Ausgangspunkt:
| Situation | Besser geeignet |
|---|---|
| Kompaktes Pumpenaggregat, häufige Anläufe, hart schließende Rückschlagklappe, kein Spiel gewünscht | Sternkupplung (gebogene Klauen) |
| Mäßig viele Anläufe, ruhiger Betrieb, Werk hat blütenförmige Elemente am Lager | Klauenkupplung mit geraden Klauen |
| Motor oder Pumpe für den Elementwechsel schwer zu verschieben | Doppelflansch-Klauenkupplung LMS |
| Wandernde Grundrahmen, großer Wellenendabstand oder Drehmoment über beiden Bereichen | Keine von beiden; anderer Kupplungstyp |
Typisches Szenario: Eine Pumpstation unter Tage betreibt eine Reihe baugleicher Entwässerungspumpen mit Niveausteuerung, und die Elemente mit geraden Klauen verschleißen an den Kanten und schlagen bei jedem Stopp. Sternkupplungen mit vorgespanntem Stern beseitigen dort das Spiel, während die Prozesswasserpumpen der Aufbereitung, die lange ruhig durchlaufen, bei Klauenkupplungen mit geraden Klauen bleiben können.
Bohrungen, Länge und Platz vor dem Wechsel prüfen
Eine Sternkupplung passt nicht automatisch in den Bauraum einer Kupplung mit geraden Klauen, und umgekehrt genauso wenig. Prüfen Sie vor dem Typwechsel:
- Wellendurchmesser und Passfedernuten auf beiden Seiten: Unsere Sternkupplungsnaben haben standardmäßig zylindrische Bohrungen und eine Kegelbohrung nur nach Festigkeitsnachweis, unsere Naben mit geraden Klauen können Bohrungen der Form Y, J oder Z (Kegel 1:10) nach GB/T 3852 erhalten.
- Wellenendabstand und Gesamtlänge der neuen Kupplung, damit keine der beiden Maschinen verschoben werden muss.
- Außendurchmesser im Vergleich zur vorhandenen Schutzhaube und den axialen Platz, den das Zurückschieben einer Nabe beim Elementwechsel braucht.
- Motorleistung und Drehzahl, um die Kupplung nach Nenndrehmoment mit Betriebsfaktor auszulegen und das Spitzendrehmoment aus Anläufen und Druckstößen zu prüfen.
Braucht die neue Kupplung einen anderen Wellenendabstand, ist eine geänderte Nabenkonstruktion meist günstiger als das Versetzen von Pumpen- oder Motorgrundrahmen. Senden Sie uns die Maße, und wir sagen Ihnen, welche Lösung die vorhandene Anordnung erhält.
FAQ
Kann ich einen Stern mit gebogenen Klauen in eine Kupplung mit geraden Klauen einsetzen?
Nein. Die Klauenformen sind verschieden, das Element passt also entweder nicht oder wird an den falschen Stellen belastet; tauschen Sie Naben und Element gemeinsam.
Welche hält an einer Entwässerungspumpe länger?
Das hängt mehr von Ausrichtung, Schutzhaube und Einsatz ab als von der Bauart. An Pumpen mit häufigen Anläufen und hart schließender Rückschlagklappe hält das Element der gebogenen Bauart meist länger, weil es kein Spiel hat; an ruhig laufenden Pumpen ist der Unterschied gering.
Müssen diese Kupplungen geschmiert werden?
Nein. Beide laufen trocken; halten Sie sie sauber und abgedeckt und prüfen Sie das Element bei geplanten Stillständen.
Welchen Größenbereich liefern Sie?
Unsere XL-Sternkupplungen reichen von XL0 bis XL16 mit Bohrungen von 6 mm bis 200 mm, unsere LM-Klauenkupplungen mit geraden Klauen von LM50 bis LM400 nach GB/T 5272-2017 mit Bohrungen von 10 mm bis 160 mm. Wählen Sie die Größe nach Nenndrehmoment des Motors, Betriebsfaktor und Spitzendrehmoment, nicht allein nach der Bohrung.
Senden Sie die Typenschilder von Pumpe und Motor, Wellendurchmesser und Passfedernuten, den Wellenendabstand, ein Foto der vorhandenen Kupplung und einen Hinweis, wie oft die Pumpe anläuft und wie hart die Rückschlagklappe schließt. Standardgrößen sind frühestens nach 10 Tagen lieferbar, Nachbauten nach einem Altteil dauern mindestens 20 Tage, Sondernaben werden nach Zeichnungsprüfung bestätigt, und ein Maßprüfbericht kann mit der Lieferung bereitgestellt werden. Senden Sie uns Ihre Zeichnung oder die Messdaten, und wir empfehlen für jede Pumpe eine Sternkupplung oder eine Klauenkupplung mit geraden Klauen.
Benötigen Sie eine technische Auswahl- oder Ersatzprüfung?
Senden Sie Leistung, Drehzahl, Wellendurchmesser, Passfedernut, Einbaumaße, Zeichnungen oder Altteilfotos. Wir prüfen zuerst den Einsatzfall und bestätigen danach Ausführung und Angebot.
