Kupplungen KTR-Kupplungen – Von Komponenten zu Subsystemen

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Ullrich Höltkemeier / Karl-Ullrich Höltkemeier

Im Rahmen eines Grundlagenartikels zeigen wir das „Wieso, Weshalb, Warum“ von KTR-Kupplungen. Dazu sprach Chefredakteur Dipl.-Ing. Ullrich Höltkemeier auch mit dem KTR-Geschäftsführer Prof. Dr. h.c. Josef Gerstner gesprochen.

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Prof. Dr. h.c. Josef Gerstner, Geschäftsführer KTR Kupplungen, Rheine.
Prof. Dr. h.c. Josef Gerstner, Geschäftsführer KTR Kupplungen, Rheine.
(Bild: KTR)

Ursprünglich wurde das Unternehmen als Handelshaus von Franz Tacke gegründet. Die Tacke KG war einer der führenden Hersteller von Getrieben und Kupplungen für Schiffe und industrielle Anwendungen. Heute agiert KTR unter dem Dach der Holding F. Tacke GmbH & Co. KG, die nach wie vor in Familienhand ist. Am Standort in Rheine beschäftigt KTR 350 Mitarbeiter, weltweit sind es 850.

Nach den Anfängen mit der BoWex kam 1967 die Rotex hinzu, heute eine der weltweit populärsten Klauenkupplungen für den unteren und mittleren Leistungsbereich. In den 70er Jahren wurde das Produktprogramm um die Hydraulikkomponenten erweitert zu dem seit 1996 auch eine eigene Fertigung von Stahlbehältern zählt. Mit der Anfang der 80er Jahre vorgestellten Rotex GS hat die KTR den neuen Industriestandard für spielfreie Positionierantriebe geschaffen.

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KTR – Von Komponenten zu Subsystemen

Mit den Jahren wuchs nicht nur die Firma, so der Geschäftsführer, sondern auch das Leistungspotential der Kupplungen. Heute kann die KTR Kupplungen für nahezu alle Anwendungsgebiete der Antriebstechnik bieten und zählt zu den weltweit anerkannten und führenden Herstellern an denen sich andere ausrichten.

Weltweit genießt Antriebstechnik aus Deutschland einen ausgezeichneten Ruf. Die KTR Kupplungstechnik aus Rheine wird diesem Ruf mehr als gerecht. „In den letzten 20 Jahren haben wir uns vor allem international sehr gut entwickelt“, so Prof. Dr. h.c. Josef Gerstner, der seit 2007 im Unternehmen und Vorstand des VDMA ist. „Wir sind dem Wettbewerb immer eine Nasenlänge voraus. Bis 2016/2017 wollen wir unsere Umsätze verdoppeln. Dazu werden wir sehr genau unser Wachstumspotenzial lokalisieren und entsprechend unsere Human Resources sowie unsere technische Ausstattung darauf abstimmen. Die besondere Herausforderung wird es sein, qualifiziertes Personal zu finden, mit dem wir unsere ambitionierten Ziele umsetzen können.“

Reinhard Wibbeling, Leiter Technik bei KTR: „Das aktuelle Produktprogramm von KTR umfasst Kupplungen, Bremssysteme und Drehmomentbegrenzer sowie Spannsätze, Drehmomentmesswellen und Hydraulik-Komponenten. Dabei legte die erste Bogenzahn-Kupplung, die sogenannte BoWex, den Grundstein für das Produktprogramm von KTR. Die BoWex-Kupplung, eine Bogenzahnkupplung aus Stahl-Kunststoff, die axial steckbar ist und Drehmomente zwischen 5 und 7.500 Nm ermöglicht. Mit einer verschleißarmen Paarung von von Stahlnabe und Kunststoffhülse wurde sie zum Inbegriff für die wartungsfreie und drehstarre Wellenkupplung. Die BoWex ist als Flanschkupplung in den Ausführungen FLE-PA, FLE-PAC und Elastic erhältlich“.

Schon längst geht es bei KTR nicht mehr um einzelne Produkte, sondern um integrierte Subsysteme. „Wir liefern kundenspezifische Lösungen, die durch intelligentes Kombinieren von Komponenten aus der „Kupplungsplattform“ entstehen“, bestätigt Prof. Josef Gerstner. „ Das breite Standardportfolio ist diese „Kupplungsplattform“ und die Basis für diesen Weg.

Insgesamt beliefert das Unternehmen zwölf unterschiedliche Branchen nicht nur mit Kupplungen für industrielle Anwendungen, sondern die komplette Produktpalette der KTR. Wichtige Standbeine sind dabei die Baumaschinenindustrie, die Schifffahrt und die Energiebranche. Nachhaltigkeit und die Nutzung regenerativer Energien sind wichtige Zukunftsthemen bei KTR.

„Wir sind dem Wettbewerb immer einen Schritt voraus“, erklärt Prof. Josef Gerstner den Erfolg des Unternehmens. Und auf die Frage nach der Produktpiraterie antwortet Gerstner: „Natürlich werden wir weltweit stark kopiert, aber es gelingt uns immer, unsere führende Marktposition zu sichern, auch im Markt für Commodities, also Massenware. Es ist das bekannte Hase- und Igel-Spiel.“

Neben seiner Schnelligkeit zeichnet sich KTR vor allem durch seine Nähe zum Kunden, seine flachen Strukturen, die nicht zuletzt die schnelle Reaktionsfähigkeit ermöglichen, sowie durch eine hohe Marktpräsenz aus. Regelmäßige Investitionen in neue Produkte und Services sowie in die Produktionsmittel und die Qualifikation der Mitarbeiter bilden dafür die Grundlage.

Kupplungsspezialist fährt mit Vollgas in die Zukunft

Auch in den nächsten Jahren wollen die Kupplungsspezialisten aus Rheine weiter Vollgas fahren. Aber über seine ehrgeizigen ökonomischen Ziele hinaus, hat KTR noch weitere Ambitionen für die Zukunft. „Nachhaltigkeit und die Nutzung regenerativer Energien sind für uns Herzenssache“, so Gerstner. „Entsprechend werden für uns Elektromobilität und Hybridantriebe wichtige Zukunftsthemen sein. Bereits jetzt sind wir die Nummer eins bei Kupplungen für Windturbinen. Wir wollen zeigen, dass Umweltschutzmaßnahmen auch wirtschaftlich erfolgreich umgesetzt werden können.“

Reinhard Wibbeling: „Wir entwickeln kundengetriebene Produkte, aber auch eigene Ideen werden umgesetzt. Dabei sind mehr als 95 Prozent kundengetrieben.“ Prof. Gerstner ergänzt: „Unsere Devise ist es, auf dem Schoß, unserer Kunden zu sitzen.“

Die richtige Kupplung vermeidet Ausfälle

Was zu beachten ist erklärt uns Reinhard Wibbeling, Leiter Technik bei KTR.

  • Die Kupplung wird bei der Planung häufig zu spät ausgewählt: Zu häufig werden Kupplungen bei der Systemauslegung zu spät ausgewählt und können dann nicht immer die komplexen Anforderungen erfüllen. Eine frühzeitige Auswahl des richtigen Produktes senkt die Fehlerrate und damit die Wahrscheinlichkeit vorzeitiger Kupplungsausfälle.
  • Falscher Kupplungstyp: Bei der Kupplungsauswahl sind eine Reihe von Kriterien zu beachten, wie Einsatzzweck, Drehmoment, Verlagerung, Formsteifigkeit, Trägheitsmoment, Drehzahl, Wellenmontage, Umweltfaktoren, Platzeinschränkungen, Betriebsfaktoren und Kosten. Alle Kriterien müssen beim Auswahlprozess geprüft und unbedingt berücksichtigt werden, damit die Kupplung im Einsatz erwartungsgemäß und ohne vorzeitigen Ausfall funktioniert.
  • Falsche Kupplung für das Motordrehmoment: Wird das Drehmoment des Motors nicht ausreichend berücksichtigt, werden Kupplungen häufig für zu geringe Belastungen ausgelegt. Bei der Konstruktionsauswahl ist nicht nur das stationäre Drehmoment zu beachten, sondern auch kurzfristige Drehmomentspitzen, besonders bei wechselndem Drehmoment im Start-Stop-Betrieb.

Warum der richtige Einbau der Kupplung so wichtig ist

Reinhard Wibbeling ergänzt noch: „Die besten Konstruktionsbemühungen und Überlegungen bei der Auswahl einer Kupplung sind im Wesentlichen bedeutungslos, wenn die Kupplung nicht richtig eingebaut wird oder die tatsächlichen Einsatzparameter nicht den ursprünglich geplanten Kriterien entsprechen. Kupplungen werden leider vereinzelt in Eile oder ohne Berücksichtigung der Herstellervorgaben eingebaut. Die Einbauanweisungen der Kupplungen sollten daher genauestens befolgt werden, denn hier sind zumeist die Ursachen für frühzeitigen Verschleiß zu finden.“

Oberes Ziel: Die perfekte Wellenkupplung

Eine Elastomer- oder Klauenkupplung ist als Bindeglied zum Beispiel zwischen Antriebsmotor und Arbeitsmaschine ein Schlüsselprodukt, das einen reibungslosen möglichst langen Betrieb einzelner Anlagenteile der Prozess- und Verfahrenstechnik gewährleisten muss. Fällt ein solches Teilsystem aus, ist auch die Funktionstüchtigkeit großer Industrieanlagen trotz aller Redundanz sofort infrage gestellt.

Die Forderung lautete deshalb: Auch einzelne Teilsysteme dürfen nicht an ihre Grenzen stoßen, sondern müssen bei wachsenden Anforderungen ihre Aufgaben erfüllen. Erst die perfekte Kupplung erhöht die Lebensdauer einer Arbeitsmaschine und hilft so, die Betriebskosten nachhaltig zu senken.

„Das Standardmaterial von Elastomerzahnkränzen bei KTR“, so Wibbeling, „war in der Vergangenheit thermoplastisches Polyurethan für Anwendungen im Temperaturbereich zwischen -30 °C und + 90 °C. Es ist auf Wunsch auch heute noch in unterschiedlichen Shore-Härten lieferbar und hat bisher meist die Forderungen nach hohem Dämpfungsvermögen und Torsionssteifigkeit erfüllt. Beide Parameter sind aber eng mit der Temperaturbeständigkeit verknüpft.“

Kleine Baumaße, geringe Gewichte und niedrige Massenträgheit bei hoher Drehmomentübertragung waren immer schon herausragende Eigenschaften der Rotex-Klauenkupplungen, die KTR seit Mitte der 60er Jahre fertigt und liefert. Reinhard Wibbeling: „Inzwischen ist es nach Werksangaben die weltweit am häufigsten eingesetzte Klauenkupplung für den unteren und mittleren Leistungsbereich.“

Seit 2011 bietet KTR die Rotex-Kupplungen mit dem Zahnkranzmaterial T-PUR an, das in allen Umgebungsbedingungen zum Einsatz kommen kann und der steigenden Leistungsdichte im Maschinen- und Anlagenbau bei gleichzeitig schrumpfenden Bauräumen gerecht wird. Das Material kann auch unter extremen Einsatzbedingungen eingesetzt werden, da es einen um bis zu 40% vergrößerten Einsatzbereich bietet.

Fazit

Um Kupplungsausfälle zu vermeiden, ist also die Auswahl der richtigen Kupplungen anhand der vollständigen Auslegungskriterien für den Einsatzzweck, die richtige Installation und regelmäßige Systemwartung von wesentlicher Bedeutung.

KTR stellt auf der Hannover Messe aus, Halle 25, Stand D25KTR auch auf der Bauma in München, Halle A4, Stand S29

* Dipl.-Ing. Ullrich Höltkemeier, Chefredakteur konstruktionspraxis

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