Elastomer-Kupplung, Bild: KBK Antriebstechnik

Elastomer-Kupplungen von KBK Antriebstechnik eignen sich für Anwendungen, bei denen eine dämpfende Wirkung ebenso gefragt ist wie der Ausgleich von Wellenversatz. Bild: KBK Antriebstechnik

| von Thomas Walzel, KBK Antriebstechnik

Kein Maschinenbauer kommt an ihnen vorbei: Kupplungen übertragen Drehmomente, gleichen Wellenversatz aus, dämpfen Stöße und Schwingungen oder überbrücken große Achsabstände. Der Hersteller KBK Antriebstechnik aus Klingenberg am Main entwickelt und produziert das Bauteil für Kunden aus allen Bereichen der Industrie. Dabei stellen Werkzeugmaschinen, die Lebensmittelbranche, die Verpackungsindustrie und Photovoltaikanlagen teils ähnliche, teils jedoch ganz andere Anforderungen an die Kupplungen.

„Jeder Kunde soll die beste Lösung für seine Anwendung bekommen.“

Sven Karpstein, Geschäftsführer von KBK Antriebstechnik

Kompakt und effizient für Werkzeugmaschinen

Für hochdynamische Vorschubachsen von Werkzeugmaschinen eignen sich beispielsweise die Metallbalgkupplungen. Sie sind extrem torsionssteif, flexibel, dauerfest und wartungsfrei. Metallbalgkupplungen sind überall dort die Kupplung der Wahl, wo Drehmomente bis in höchste Bereiche absolut spielfrei und direkt in der Servoantriebstechnik übertragen werden müssen. Der Balg aus mehreren Lagen Edelstahlblech sorgt für die besondere Torsionssteife dieses Kupplungstyps. Bei sehr geringen Rückstellkräften gleichen Metallbalgkupplungen fertigungsbedingte axiale, angulare oder laterale Lageabweichungen von An- und Abtriebswelle aus. Damit verlängern sie die Lebensdauer der Lager beträchtlich.

KB4P gleicht Wellenversatz aus

Eine Neuentwicklung des Herstellers KBK ist die Metallbalgkupplung KB4P in axial steckbarer Ausführung. Hochfestes Aluminium und spezielle Beschichtungen gewährleisten eine dauerfeste Kupplung bei niedrigster Masse und Massenträgheit. Der besonders torsions-steife Kupplungstyp wird für Wellendurchmesser von zehn bis 70 Millimeter und Drehmomentbereiche von 18 bis 500 Nm gebaut. Die KB4P gleicht Wellenversatz aus und entwickelt nur minimale Rückstellkräfte. Montieren und demontieren lassen sich die Kupplungen durch Stecken beziehungsweise Auseinanderziehen, es müssen keine Montagebohrungen mehr angebracht werden.

Metallbalgkupplung KB4P, Bild: KBK Antriebstechnik
Eine dauerfeste Verbindung bei niedrigster Massenträgheit: die neuentwickelte Metallbalgkupplung KB4P. Bild: KBK Antriebstechnik

Eine weitere gute Lösung für Werkzeugmaschinen sind Elastomer-Kupplungen. Sie gleichen Wellenversatz aus, dämpfen Schwingungen wirkungsvoll und sind axial steckbar. Elastomer-Kupplungen von KBK sind spielfrei und wahlweise mit Madenschrauben, Klemmnaben, Spreiznaben, in Kompaktausführung oder mit Halbschalen erhältlich. Ein besonderes Feature ist die Möglichkeit für den Anwender, die Kupplungseigenschaften durch Kupplungssterne auf einfache Weise zu modifizieren. Die Elastomer-Kupplungen gibt es für Wellendurchmesser von zwei bis 60 Millimetern und Drehmomentbereiche von 0,5 bis 525 Nm. Da auch im Werkzeugmaschinenbau das Thema Energieeffizienz immer wichtiger wird, hat KBK seine Produkte in dieser Hinsicht optimiert. Die Klingenberger bieten ihre Metallbalgkupplungen jetzt zusätzlich in einer Ausführung aus hochfestem Aluminium an, was eine Gewichtsreduzierung um etwa 50 Prozent zur Folge hat. Durch diese Maßnahme verringert sich auch das Massenträgheitsmoment der Bauteile, sodass deutlich weniger Energie zum Beschleunigen und Abbremsen aufgewendet werden muss, als bei herkömmlichen Metallbalgkupplungen. Die Übertragungs- und Festigkeitswerte sind dennoch dieselben wie beim zuvor verwendeten Material Stahl.

Rein und robust für die Lebensmittelbranche

Verpackungsmaschinen, Bild: Fotolia
In Verpackungsmaschinen müssen Kupplungen großen Belastungen standhalten. Bild: onizu3d – Fotolia.com/stock.adobe.com

Ganz anders sind die Anforderungen in der lebensmittelverarbeitenden Industrie. Kupplungen, die hier
eingesetzt werden, dürfen nicht toxisch sein, den Geschmack, den Geruch oder die Farbe der Nahrungsmittel nicht beeinflussen und müssen aggressiven Reinigungs- und Desinfektionsmitteln widerstehen. Korrosionsbeständigkeit ist ebenfalls ein Muss, weil Rostpartikel zum Beispiel durch Druckluft in die Lebensmittel gelangen könnten. Aus diesen Gründen bietet KBK sein komplettes Kupplungssortiment auch in gebrauchssicherem Edelstahl an, denn „Kupplungen oder Spannsätze in Aluminium- oder herkömmlichen Stahlausführungen würden korrosiven Umgebungen in der Lebensmittelproduktion nur schwer Stand halten“, so KBK-Geschäftsführer Karpstein.Eine lange Lebensdauer, minimaler Abrieb sowie Beständigkeit gegen Hitze und Korrosion sind die wichtigsten Merkmale dieser Edelstahlkupplungen. Sie finden unter anderem in Förderanlagen, in der Schokoladenherstellung, bei der Verarbeitung von Obst und Gemüse, in der Getränkeabfüllung oder auch in Cuttern in der Fleischindustrie Verwendung. Die Wahl des Stahltyps für die Kupplungen richtet sich nach den Einsatzbedingungen – für Anwendungen mit besonders hohen hygienischen Anforderungen bietet KBK die Serie KB2VA an. Bei diesen lasergeschweißten Edelstahlkupplungen werden überwiegend V2A- oder V4A-Stähle verarbeitet. „Um die Nahrungsmittelindustrie mit unseren hochwertigen Komponenten zu beliefern, haben wir unsere Entwicklungserfahrung aus über 30 Jahren eingebracht“, betont Karpstein. Eines der Ergebnisse ist eine lasergeschweißte Metallbalgkupplung aus Edelstahl für Anwendungen mit höheren Temperaturen. Sämtliche Verbindungselemente liefert KBK übrigens mit hochfesten Edelstahlschrauben, die eine uneingeschränkte Drehmomentübertragung gewährleisten. Neben dem breiten Sortiment an Standardprodukten bietet KBK auf Anfrage auch Sonderlösungen an.

Spielfrei und torsionssteif für die Verpackungsindustrie

Für den Einsatz von Kupplungen in der Verpackungsindustrie gelten ähnliche Anforderungen wie in der Lebensmittelproduktion. Hier empfehlen sich torsionssteife, spielfreie Kupplungstypen. Robust sollten sie ebenfalls sein, da Verpackungsmaschinen zur Produktivitätssteigerung häufig mit hohen Antriebsdrehzahlen betrieben werden und Wellen sowie Kupplungen deshalb hohe Belastungen aushalten müssen. Werden die Anlagen zur Verpackung von Lebensmitteln eingesetzt, dürfen die Bauteile, die mit ihnen in Kontakt kommen, zudem nicht nicht toxisch sein. Ideal sind hier Metallbalgkupplungen in Edelstahlausführung, weil sie beide Anforderungen erfüllen.

Variante KB2H: in Halbschalen unterteilt

Der in Klingenberg am Main ansässige Spezialist hat insgesamt acht verschiedene Kupplungen aus diesem Bereich im Sortiment, die sich für den Einsatz in Verpackungsmaschinen optimal eignen und durch zwei wichtige Eigenschaften auszeichnen: Sie gleichen Wellenversatz aus und haben nur minimale Rückstellkräfte. Es gibt die Kupplungen für Wellendurchmesser von einem bis 90 Millimetern und Drehmomente zwischen 0,1 und 5000 Nm. Einige dieser Modelle weisen zusätzlich Besonderheiten auf – so ist die Variante KB2H in Halbschalen unterteilt, was eine radiale Montage an den Wellen ermöglicht. Ein weiterer Vorteil: Durch die abnehmbaren Klemmbügel der Kupplung ist die Positionierung der Wellen bereits vor der Montage der Kupplung möglich. Wenn hohe Klemmkräfte gefordert werden, empfehlen sich die Kupplungstypen KB5 (Innenkonus) und KB6 (Außenkonus). KB5 ist kompakt gebaut und daher für kleine Einbauräume prädestiniert, KB6 ist selbstzentrierend. Für kundenspezifische Lösungen ist KB7 die Kupplung der Wahl – sie ermöglicht dem Anwender zum Beispiel den Anbau eines Flansches.  

Kupplungen für Photovoltaikanlagen

Auch im Bereich der Erneuerbaren Energien übernehmen Kupplungen wichtige Aufgaben – zum Beispiel in Photovoltaikanlagen. Die Bauteile sind dort in den Ein- oder Zweiachsnachführungssystemen verbaut, die die Stellung der Kollektoren zur Sonne regeln. Zwischen Getriebemotor und Antriebsspindel haben die Kupplungen die Aufgabe, Wellenversatz auszugleichen und etwaige beim Verstellvorgang auftretende Schwingungen zu dämpfen, damit die Kollektoren ruhig und präzise geführt werden. Alle diese Anforderungen erfüllen die Elastomer-Kupplungen von KBK. Für den begrenzten Bauraum der Anlagen eignet sich besonders die kompakte KBE4, die Drehmomentbereiche von 12.5 bis 325 Nm bietet und für Wellendurchmesser von vier bis 45 Millimetern erhältlich ist.

Die beste Lösung für die jeweilige Anwendung

Der Hersteller hat aber nicht nur in der Produktion besondere Qualitätsansprüche – die Klingenberger wollen ihren Kunden auch den bestmöglichen Service bieten. Die schnelle Lieferung von Ersatzteilen gehört für KBK-Geschäftsführer Sven Karpstein dazu: „Innerhalb von zwei Stunden können wir fast alle unserer Elastomer- und Metallbalgkupplungen fertigen, mit kundenspezifischen Bohrungen versehen und direkt versenden.“ Auch wenn das Standardsortiment des Unternehmens bereits viele Anwendungsgebiete abdeckt: Beratung wird in dem Familienunternehmen großgeschrieben: „Jeder Kunde soll die beste Lösung für seine Anwendung bekommen“, betont Karpstein. Die Entwicklung von Sonderlösungen und die Fertigung kleiner Losgrößen sind deshalb für sein Unternehmen selbstverständlich. 

Der Kupplungsspezialist KBK Antriebstechnik

  • Das Familienunternehmen KBK Antriebstechnik bietet starke und kombinierbare Antriebslösungen in den Produktsparten Metallbalg-, Elastormer-, Überlast- und Distanzkupplungen sowie Spannsätzen für die Antriebstechnik/Automatisierungstechnik an.
  • Es wurde im Jahr 2003 von Robert Karpstein und Bernd Brenner in Trennfurt gegründet. Beide Gesellschafter brachten langjähriges fundiertes Wissen und Erfahrung mit.
  • Anfang des Jahres 2011 vergrößerte sich das Unternehmen, zog um und erweiterte seinen Maschinenpark. Im Jahr 2013 übergab Robert Karpstein seinem Sohn Dipl.-Ing. (FH) Sven Karpstein die Geschäftsführung.
  • Mittlerweile arbeiten circa 30 Mitarbeiter aus der Region für den Hersteller, der auch ortsansässige Projekte fördert. Die Produkte werden rund um die Welt in mehr als 45 Ländern vertrieben.
Windkraftanlagen,  Foto: fotolia
Für Windkraftanlagen besonders gut geeignet: Elastomer-Kupplungen gleichen den Wellenversatz bei der Verstellung der Kollektoren aus und dämpfen Schwingungen, die bei der Bewegung der Module entstehen können. Foto: chungking - fotolia.de/stock.adobe.com

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