Kupplung Vier kundenspezifische Kupplungen im Praxiseinsatz

Von KBK Antriebstechnik

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Nicht immer finden Konstrukteure unter Standard-Komponenten die passende Lösung. KBK Antriebstechnik fertigt deshalb neben seinen Serienprodukten auch kundenspezifische Ausführungen. Wir zeigen vier konkrete Beispiele aus der Praxis.

In Fahrerlosen Transportsystemen sorgen individuell entwickelte Gelenkkupplungen von KBK für den Ausgleich von Radial- und Winkelversatz.
In Fahrerlosen Transportsystemen sorgen individuell entwickelte Gelenkkupplungen von KBK für den Ausgleich von Radial- und Winkelversatz.
(Bild: Vanit่jan - stock.adobe.com)

„Wir wollen jedem Kunden die optimale Kupplung für sein Einsatzgebiet liefern“, beschreibt KBK-Firmenchef Sven Karpstein seine Philosophie. Zahlreiche Projekte aus den vergangenen Jahren zeigen, dass dieser Ansatz erfolgreich ist. Nicht wenige der anwendungsspezifischen Lösungen finden später sogar den Weg in das Produktprogramm des Kupplungsherstellers aus dem unterfränkischen Klingenberg.

1. Gelenkkupplungen für Fahrerlose Transportsysteme

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 Karpstein. „Entweder die Kupplungen brachen oder es fiel sogar der komplette Antrieb aus, weil die Kupplungen den hohen Versatz im Antriebsstrang nicht ausgleichen konnten.“

Die Kupplungslösung sollte sich einbauen lassen, ohne dass dafür Anbauteile an das FTS abgeschraubt werden müssen.

Sven Karpstein, KBK Antriebstechnik

Der FTS-Produzent wandte sich deshalb mit einer Anfrage an KBK: Ob man eine Kupplung im Sortiment habe, die sehr robust ist, hohen Versatz ausgleicht, das Drehmoment sehr genau überträgt und sich schnell montieren lässt. „Die Kupplungslösung sollte sich einbauen lassen, ohne dass dafür Anbauteile an das FTS abgeschraubt werden müssen“, berichtet Sven Karpstein.

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Halbschalen-Bauweise für eine einfache Montage

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. Darüber hinaus 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 sogar 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. Der einzige Haken 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“, erklärt Karpstein. „Da es diese Bauweise bereits bei allen anderen Kupplungstypen aus unserem Programm gibt, ist die Modifikation für uns relativ einfach gewesen.“

2. Kupplung ermöglicht schnellen Walzenwechsel in der Druckindustrie

Eine kundenspezifisch konstruierte Metallbalgkupplung von KBK ermöglicht die schnelle Umrüstung von Druckmaschinen.
Eine kundenspezifisch konstruierte Metallbalgkupplung von KBK ermöglicht die schnelle Umrüstung von Druckmaschinen.
(Bild: industrieblick - stock.adobe.com)

Etwas komplexer war die Konstruktion einer kundenspezifischen Lösung für einen Druckmaschinen-Hersteller. Die Aufgabe lautete, eine Kupplung zu konstruieren, die den schnellen Wechsel von Druckwalzen ermöglicht. Da die Auflagen vieler Zeitungen immer weiter sinken, müssen die Verlage flexibler werden. 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.

Der Druckmaschinen-Hersteller machte KBK einige Vorgaben für die neue Kupplung: Sie sollte eine hohe Torsionssteife aufweisen, hohe Drehmomente präzise übertragen und zugleich sehr 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.

Konstruktionskonzept von KBK überzeugte

An der Ausschreibung für das Projekt beteiligten sich mehrere Antriebstechnik-Hersteller, aber KBK setzte sich mit seinem Konstruktionskonzept durch. Die Basis bildete eine klassische Metallbalgkupplung aus dem Produktprogramm von KBK, die aber in einigen Punkten deutlich modifiziert wurde. So haben Sven Karpstein und sein Team z. B. 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 können müssen“, erklärt Karpstein die Hintergründe.

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

3. Individuell ausgelegte Klemmringe für Getriebe

Eine leichte Handhabbarkeit stand auch bei der Anfrage eines Getriebe-Herstellers im Vordergrund. Das Unternehmen fertigt Präzisionsservogetriebe, die in Werkzeugmaschinen, Verpackungsmaschinen oder Fördertechnik-Anlagen 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.

Wir haben für den Kunden eine ganze Klemmring-Serie für die verschiedensten Getriebe-Größen entwickelt.

Sven Karpstein, KBK Antriebstechnik

Standard-Klemmringe neu durchkalkuliert, beprobt und bemustert

Auf dem Markt hatte der Getriebe-Hersteller allerdings keine passende Lösung gefunden, die sich für den Einsatz an seinen Produkten eignete. Für eine Eigenkonstruktion fehlte wiederum das Know-how. Aus diesem Grund wandte man sich an KBK, denn das Unternehmen bietet als einziger Antriebstechnik-Produzent die individuelle Kalkulation und Auslegung von Klemmringen an. „Wir haben für den Kunden eine ganze Klemmring-Serie für die verschiedensten Getriebe-Größen 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.

4. Reinraumtaugliche Kupplungslösung

Ähnlich anspruchsvoll war der Auftrag eines Unternehmens mit Reinraumfertigung. Hier sollte KBK eine Kupplung entwickeln, die den sehr hohen Sauberkeitsvorgaben des Kunden entsprach. „Die Kupplungen mussten komplett schmutz-, staub-, grat- und spänefrei sein“, beschreibt Karpstein die Herausforderung. Sein Team modifizierte die Schlitzkupplungen aus dem KBK-Sortiment und implementierte dafür sogar einen eigenen Fertigungsprozess. D

Edelstahl-Schlitzkupplung mit speziell beschichteten Schrauben

as 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. Standard-Schrauben 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.

Das Angebot individueller Produktentwicklungen trifft bei den KBK-Kunden auf ein großes Echo. Geschäftsführer Sven Karpstein nennt als Beispiel den Getriebe-Hersteller: „Das Unternehmen nutzt die Möglichkeit, von uns schnell und günstig ein individuell ausgelegtes Maschinenelement zu bekommen, inzwischen sehr intensiv. Sie kommen jetzt immer auf uns zu, wenn sie eine Sonderlösung für ihre Klemmringe brauchen.“

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