Kardanwelle: Aufbau, Reparatur

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Was ist/sind Kardanwellen? Definition:
➡ Eine Kardanwelle ist eine Gelenkwellenkombination mit Kreuzgelenken

Synonym(e): Kardangelenkwellen


Aufbau

Die Kardanwelle ist nach dem Italiener Gerolamo Cardano benannt und beschreibt ein zylinderförmiges Maschinenelement (Anbieter), das zur Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten (Kraftübertragung) zwischen versetzten An- und Abtriebsachsen verwendet wird. Kardanwelle enthalten meist beidseitig montierte Kreuzgelenke, die den durch ein Gelenk entstehenden Kardanfehler ausgleichen. Die Kreuzgelenke werden auch Kardangelenke genannt. Außerdem können Längenveränderungen während des Betriebes mit einer Verschiebung ausgeglichen werden.

Kardanwellen Reparatur

Gelenkwellenstrang von Welte

Häufig kann sich eine Reparatur oder Instandsetzung der Kardanwelle lohnen. Inwiefern dies rentabel ist, muss im Einzelfall entschieden werden. Gerade bei Oldtimer Kardanwellen, ist es häufig der Fall, dass diese Wellen nicht mehr als Neuteil auf dem Markt verfügbar sind. Eine Überholung oder eine individuelle Neuanfertigung der Kardanwelle wird dann häufig durchgeführt. Je nach Anwendungsfall kann die Kardanwelle gekürzt oder verlängert werden. Oder es werden lediglich Ersatzteile wie Kreuzgelenke (Kardangelenke) oder Zwischenwellenlager erneuert. Eine Besonderheit bei der Kardanwellen-Reparatur ist die Auswuchtung der Welle. Dies sollte dann allerdings von einem Spezial Betrieb durchgeführt werden. Die Bezeichnung Auswuchten beschreibt die Reduzierung und die Beseitigung einer Unwucht. In speziellen Fachfirmen können Kardanwellen bis zu einer Länge von 10 mtr. und bis zu 10.000 U/min ausgewuchtet werden. Die Auswuchtung ist nicht nur bei einer Reparatur und Längenänderung (Verkürzung oder Verlängerung) sondern auch bei einer Neuanfertigung der Kardanwelle wichtig. Geräusche und Vibrationen oder ein Rumpeln beim Anfahren sind Indikatoren für eine defekte Welle bzw. einer Unwucht. In manchen wenigen Fällen (z.B. bei Oldtimer) ist eine Instandsetzung nicht mehr möglich, da es beispielsweise keine Ersatzteile mehr gibt oder die Welle zu sehr beschädigt ist. In diesem Fall besteht in Fachbetrieben die Möglichkeit einer Sonderanfertigung.

Anbieter zu Kardanwellen Reparatur

Bild von Welte Kardanwelle
Kardanwelle von Welte (Explosionszeichnung)

Kardanwellen auswuchten

Um eine Unwucht bei einer Kardanwelle zu beseitigen, sollte eine Auswuchtung erfolgen. Jedes rotierende Teil hat eine Unwucht. Physikalisch betrachtet bedeutet das: Eine Masse (m), die auf einen Radius (r) mit einer Winkelfrequenz (w) dreht, erzeugt dadurch eine Fliehkraft. Die Unwucht wird berechnet, indem die Unwuchtmasse mit dem Radius multipliziert wird. Sofern keine niedrige Drehzahl gefordert wird, wird die Kardanwelle dynamisch ausgewuchtet. Durch die dynamische Auswuchtung wird ein ruhiger Lauf der Kardanwelle erreicht und die Belastung an den Lagerflächen durch die Fliehkraft minimiert. Die Auswuchtung der Kardanwelle erfolgt je nach Erfordernis in den verschiedenen Wuchtgütestufen entsprechend DIN ISO 1940. Die wichtigsten und gängigsten Wuchtgüten sind G16 (Kardanwellen für LKW und Lokomotiven) und G 6,3 (Kardanwellen für PKW, Schiffsantriebe, Papiermaschinen, Ventilatoren, Flügelräder, Zentrifugen, Druckereimaschinen (Rollen), Turbinenräder für Flugzeugantriebe). Die Wuchtgüte G in mm/s ist ein Qualitätsmerkmal, das den auswuchttechnischen Vergleich von Rotoren (z.B. Kardanwellen) ermöglicht. Größere Drehzahlen und größere Rotoren führen generell zu größeren Unwuchtkräften.

Doppelgelenkwelle von Welte

Kardanwellen Längenänderung

Sollte die Kardanwelle lediglich eine andere Länge haben, ist eine Längenänderung der Kardanwelle möglich. Die Kardanwelle kann entweder verkürzt oder verlängert werden. Nach der Verlängerung bzw. Verkürzung der Kardanwelle muss diese normkonform ausgewuchtet werden. Dies sollte von einer Fachwerkstatt durchgeführt werden, da für die technische Auslegung sowie die Bestimmung der relevanten Parametern Fachexpertise nötig ist.