Automatisierung

Exakt auf die Anwendung abgestimmt

24.04.2023 - Individuelle Antriebsentwicklung als Unterscheidungskriterium

KBK hebt sich mit seinen individuellen Serviceleistungen deutlich vom Wettbewerb ab. „Wir wollen jedem Kunden die optimale Komponente für sein Einsatzgebiet liefern“, beschreibt Geschäftsführer Sven Karpstein seine Philosophie. Zahlreiche Projekte aus den vergangenen Jahren zeigen, dass dieser Ansatz erfolgreich ist. Einige der anwendungsspezifischen Lösungen finden später auch den Weg in das Produktprogramm von KBK.

So war es auch bei den Gelenkkupplungen in Halbschalenbauweise. KBK ist der einzige Hersteller, der diesen Kupplungstyp fertigt. Den Anstoß zur Entwicklung dieser Variante gab ein Unternehmen, das Fahrerlose Transportsysteme (FTS) produziert. „In den Fahrzeugen wurde bis dahin ein Kupplungssystem verbaut, das nicht richtig funktionierte“, erinnert sich Sven Karpstein. „Entweder die Kupplungen brachen oder es fiel sogar der komplette Antrieb aus, weil die Kupplungen den hohen Versatz im Antriebsstrang nicht ausgleichen konnten.“ Der FTS-Produzent wandte sich deshalb mit der Anfrage an KBK, ob man eine Kupplung im Sortiment habe, die robust ist, den hohen Versatz ausgleicht, das Drehmoment genau überträgt und sich schnell montieren lässt. „Sie sollte sich einbauen lassen, ohne dass dafür Anbauteile an den FTS abgeschraubt werden müssen“, so Sven Karpstein.

Gelenkkupplungen für FTS

Ihm und seinem Team war schnell klar, dass ihre Gelenkkupplungen GK-T die optimale Lösung für den Antriebsstrang der FTS sind. Die Kupplungen verfügen über eine Klemmnabe und eignen sich deshalb ideal zur Rotationsübertragung. Sie gleichen sehr hohen Radial- und Winkelversatz aus und erzeugen dabei nur minimale Rückstellkräfte. Zudem basieren die Gelenkkupplungen auf einem Kardangelenk, dessen Buchsen und Bolzen fein aufeinander abgestimmt sind. Das Spiel der Kupplungen fällt deshalb sehr gering aus, sodass sie auch in Positionieranwendungen verwendet werden können. Ein weiterer Vorteil der Kupplungen ist ihre kompakte Bauweise – auch das war ein wichtiges Kriterium des FTS-Herstellers. Da die Fahrzeuge nicht sehr groß sind, dürfen die Kupplungen nicht viel Platz beanspruchen.
Die Gelenkkupplungen von KBK erfüllten die Anforderungen des Kunden in fast allen Punkten. Einziger Wermutstropfen war die geforderte einfache Montage: Mit der Gelenkkupplung aus dem Standard-Sortiment war das nicht möglich. „Wir haben dann eine Ausführung in Halbschalen-Bauweise entwickelt, die sich leicht radial montieren lässt“, so Karpstein. „Da es diese Bauweise bereits bei allen anderen Kupplungstypen aus unserem Programm gibt, ist die Modifikation für uns relativ einfach gewesen.“

Schneller Walzenwechsel in der Druckindustrie

Etwas komplexer war die Konstruktion einer kundenspezifischen Lösung für einen Druckmaschinenhersteller. Aufgabe war es, eine Kupplung zu konstruieren, die den schnellen Wechsel von Druckwalzen ermöglicht. Da die Auflagen vieler Zeitungen zurückgehen, müssen die Verlage flexibel reagieren können. Sie drucken daher immer mehr kleinteilige Aufträge hintereinander auf einer einzigen Maschine, weshalb der Wechsel der Druckwalzen schnell erfolgen muss. Standard-Industriekupplungen sind dafür nicht ausgelegt.

Folgende Vorgaben machte der Druckmaschinenhersteller für die neue Kupplung: Sie sollte eine hohe Torsionssteife aufweisen, hohe Drehmomente präzise übertragen und zugleich kompakt sein. Das war wichtig, weil der Anwender die Druckwalzen in derselben Position immer wieder ein- und auskoppeln können muss, damit beim Walzenwechsel kein Zeitverlust entsteht.

Hochgenaue Drehmomentübertragung

An der Ausschreibung für das Projekt beteiligten sich mehrere Antriebstechnikhersteller, aber KBK setzte sich mit seinem Konstruktionskonzept durch. Die Basis bildete eine klassische Metallbalgkupplung aus dem Produktprogramm von KBK, die in einigen Punkten deutlich modifiziert wurde. So haben Sven Karpstein und sein Team zum Beispiel einen Sonderbalg und ein Sonder-Stecksystem entwickelt. Die Anzahl der Wellen im Balg sowie ihre Geometrie und ihre Wandstärke wurden so verändert, dass die Kupplung optimal in die engen Bauräume der Druckmaschine passt und das Drehmoment sehr präzise überträgt. „Das ist nötig, weil die Maschinen mikrometergenau drucken müssen“, erklärt Sven Karpstein die Hintergründe.

Die Kupplungslösung von KBK erfüllt die hohen Anforderungen in Bezug auf die Spielfreiheit. Sie zeichnen sich aufgrund des besonderen Stecksystems auch durch eine hohe Benutzerfreundlichkeit aus. Auf jedem Druckzylinder befindet sich ein bereits vormontierter Teil der Kupplung, sodass sich der Einbau einfach gestaltet.

Individuell ausgelegte Klemmringe für Getriebe

Eine leichte Handhabbarkeit stand auch bei der Anfrage eines Getriebeherstellers im Vordergrund. Das Unternehmen fertigt Präzisionsservogetriebe, die in Werkzeugmaschinen, Verpackungsmaschinen oder Fördertechnikanlagen verbaut werden. Es suchte für seine Produkte Klemmringe, die auf geschlitzten Hohlwellen montiert werden sollten. Man hatte sich für dieses Spannsystem entschieden, da es wesentlich einfacher zu handhaben ist als andere Varianten. Der Maschinenbauer muss bei Klemmringen lediglich eine einzige Schraube anziehen und spart so viel Zeit bei der Montage.

Auf dem Markt konnte der Getriebehersteller keine Lösung finden, die sich für den Einsatz an seinen Produkten eignete. Für eine Eigenkonstruktion fehlte wiederum das Know-how. Da KBK die individuelle Kalkulation und Auslegung von Klemmringen anbietet, fragte man bei dem Antriebshersteller an. „Wir haben für den Kunden eine ganze Klemmringserie für die verschiedenen Getriebegrößen entwickelt“, erinnert sich KBK-Geschäftsführer Sven Karpstein. Als Grundlage dienten die Standard-Klemmringe aus dem eigenen Produktprogramm, die neu durchkalkuliert, beprobt und bemustert wurden. KBK übernahm die komplette Berechnung der Leistungsdaten und konstruierte auch Klemmringe, die speziell auf Anwendungen mit besonderen Anforderungen ausgelegt waren. Dazu zählten Ausführungen mit mehreren Schrauben, mit speziellen Schraubengeometrien oder mit einer ganz bestimmten Schraubenanordnung. Diese Komponenten sind angepasst an Anwendungen mit höheren Drehmomenten oder Drehzahlen.

Reinraumtaugliche Lösung mit speziellen Schrauben

Ähnlich anspruchsvoll war der Auftrag eines Unternehmens mit Reinraumfertigung. Hier sollte KBK eine Kupplung entwickeln, die den hohe Vorgaben an Sauberkeit entsprach. „Die Kupplungen mussten komplett schmutz-, staub-, grat- und spänefrei sein“, beschreibt Sven Karpstein die Herausforderung. Sein Team modifizierte die Schlitzkupplungen aus dem KBK-Sortiment und implementierte dafür sogar einen eigenen Fertigungsprozess. Das Ergebnis war eine Edelstahl-Schlitzkupplung, deren Schrauben mit einer speziellen Beschichtung versehen wurden – so kann das volle Drehmoment der Klemmnaben ausgenutzt werden. Mit Edelstahlschrauben wäre das nicht möglich gewesen, da sie zwar die Reinheitsanforderungen der Anwendung erfüllen, sich aber nicht fest genug anziehen lassen. Standardschrauben hätten dagegen zwar das erforderliche Anziehdrehmoment gewährleistet, aber nicht die Hygienevorgaben des Kunden. KBK wählte deshalb eine Sonderbeschichtung für die Edelstahlschrauben, die abriebfest ist und zugleich einem hohen Drehmoment standhält.

 

Autor
Steffen Hergenröther, Vertrieb

Kontakt

KBK Antriebstechnik GmbH

Furtwaenglerweg 30
63911 Klingenberg

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