Maßgeschneiderte Wellenverbindungen – Bedeutung des Engineerings wächst

Kupplungen für anspruchsvolle Einsätze

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Neben mehreren neuen Kupplungsbaureihen, die das Standardprogramm erweitern, stellt KTR auf der Hannover Messe MDA auch Hochleistungskupplungen für sehr anspruchsvolle Anwendungen vor. Für das Projektgeschäft mit derartigen Kupplungen und anderen anwenderspezifischen Antriebskomponenten wurde in Rheine ein 14 Personen starkes Team zusammengestellt, das sich ausschließlich um Engineered Business kümmert. Auch dieses Geschäftsfeld wird in Hannover präsentiert.

Exklusiv in KEM Der Autor Reiner Banemann ist Teamleiter Engineered Business bei der KTR Kupplungstechnik GmbH in Rheine

Hohe Leistung, ausfallsicherer und wartungsfreier Betrieb und natürlich effiziente Nutzung der zugeführten Energie: Das sind, auf einen ganz kurzen Nenner gebracht, zentrale Trends der Antriebstechnik. Unter diesen Aspekten wird jedes Bauteil im Antriebsstrang ausgewählt und optimiert – nicht nur Motoren und Getriebe, sondern alle funktionalen Komponenten.
Neue Formen der Zusammenarbeit
Das Ziel der Anwender, höchst leistungsfähige und zugleich hocheffiziente und kompakte Antriebe einzusetzen, hat nicht nur Auswirkungen auf die technischen Eigenschaften der Antriebselemente. Durch die gestiegenen Ansprüche verändert sich – zumindest in High-End-Anwendungen – auch die Art der Zusammenarbeit zwischen den Herstellern hochwertiger Antriebstechnik und ihren Kunden.
In welche Richtung diese Veränderung geht, zeigt die Gründung des Kompetenzteams Engineered Business bei der KTR Kupplungstechnik GmbH in Rheine. Das neue Team besteht aus 14 Mitarbeitern, von denen sich sechs mit der Entwicklung kundenspezifischer Kupplungen bzw. der Anpassung vorhandener Kupplungsbaureihen an individuelle Anwendungsfälle befassen. Dabei arbeiten sie eng mit den Kollegen des Bereichs Berechnung und Simulation sowie mit dem F+E-Labor zusammen.
Engineered Business ist gefragt
Nun hat KTR schon immer maßgeschneiderte Wellenkupplungen entwickelt und gefertigt. Zu den aktuelleren Beispielen gehören z. B. Radex-Stahllamellenkupplungen mit individuell konfigurierten Lamellen, die genau das gewünschte Eigenschaftsprofil im Hinblick auf Drehmoment, Steifigkeit und Verlagerungsfähigkeit gewährleisten. Zudem gibt es viele Anwender, für die KTR zusätzliche Funktionen wie Bremse und Drehmomentbegrenzung in die Kupplung integriert oder auch Kombinationen von Kupplungen mit Anbauteilen wie Zahnriemenscheiben, Kettenrädern und Gehäusen fertigt.
Die zunehmende Nachfrage ließ es nun sinnvoll erscheinen, derartige Projektgeschäfte in einem eigenen Kompetenzbereich zu bündeln. Damit trägt KTR der Tatsache Rechnung, dass die Abläufe hier grundsätzlich anders sind als im Vertrieb von Standardkupplungen. Die Projektphase beginnt zumeist schon während der Entwicklung des Antriebssystems, in das die Kupplung später integriert wird. Auch der Vertrieb und die Logistik folgen anderen Abläufen, weil die Kupplung nur für den einen Anwender gefertigt wird.
Kein Abschied vom Standard
Die Ausweitung des Projektgeschäftes heißt nicht, dass sich KTR vom gut ausgebauten Katalogprogramm verabschiedet. Im Gegenteil: Auch dieses Programm wird zielstrebig ausgebaut. Auf der Hannover Messe wird z. B. eine besonders kompakte Bauform der hochelastischen Bowex Elastic gezeigt, die mit Blick auf drehzahlvariable Antriebe von Pumpen und Kompressoren entwickelt wurde. Ebenfalls neu sind größere Typen der Rotex- und Poly-Norm-Kupplungen mit dem neuen Standard-Werkstoff T-PUR sowie die Rotex-Split-Reihe mit geteilten Naben. Im Bereich der Überlastsysteme stellt KTR mit der Syntex NC ebenfalls eine Neuentwicklung vor.
Maßgeschneiderte High-End-Kupplung für Pumpenantriebe
Weiter verstärkt wird auch das Produktsegment der Hochleistungskupplungen, die auf die immer häufiger vorkommenden High-End-Anwendungen zielen und in der Mehrzahl der Einsatzfälle vom Engineered Business exakt auf die individuellen Anforderungen abgestimmt werden.
Basis einer aktuellen Neuentwicklung ist die spielfreie Stahllamellenkupplung Rigiflex-N, die u. a. in der Pumpenindustrie zum Einsatz kommt. Ihre Verlagerungsfähigkeit wird durch geschichtete, taillierte Lamellenpakete gewährleistet, die über formschlüssige Passbolzen spielfrei mit den Naben bzw. Flanschen verbunden sind.
Die Ganzstahlbauweise sowie auf Wunsch mögliche spezielle Beschichtungen und Werkstoffe erlauben den Einsatz auch in aggressiver und heißer Umgebung sowie beim Fördern von Medien, die Kunststoffe angreifen könnten. In den Standardvarianten sind 15 Baugrößen für Drehmomente von 240 bis 280 000 Nm lieferbar. Über die Anzahl der geschichteten Einzellamellen können Drehmomente, Verlagerungswerte und Steifigkeiten von anwendungsspezifisch konfigurierten Kupplungen optimal eingestellt werden. Eine präzise Fertigung schafft die Voraussetzung für hohe Wuchtgüten, wie sie vor allem bei hohen Drehzahlen gewünscht ist.
Zusätzliche Bauart für hohe Drehzahlen
Neben der bewährten Rigiflex-N gibt es die Rigiflex-HP, die bei nochmals höheren Drehzahlen bis 17 000 min-1 eingesetzt werden kann. Dadurch ergeben sich Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 200 m/s, die bei der Auslegung und Fertigung der Kupplung ein besonderes Augenmerk erfordern. Zum Vergleich: Bei Standardanwendungen mit elastischen Rotex-Kupplungen liegt die Umfanggeschwindigkeit bei rund 40 m/s; die Rigiflex-N ist für Umfangsgeschwindigkeiten bis 100 m/s ausgelegt. Zu den Anwendungen, bei denen derartige Drehzahlen erreicht werden, gehören Turbinen, Turbokompressoren und Großventilatoren.
Die Rigiflex-HP – das HP steht für High Performance – wird mit sehr hoher Fertigungsgenauigkeit produziert, um den gewünschten ruhigen Lauf der Maschinen zu garantieren. Bei Kupplungsdurchmessern von bis zu 650 mm und Kupplungslängen von über 2500 mm müssen moderne, hochpräzise Bearbeitungsmaschinen zum Einsatz kommen. Die für den Antrieb erforderliche Drehsteifigkeit kann über spezielle Torsionswellen exakt abgestimmt werden.
Mit Flanschverbindung oder als Nabenausführung
Die neue Stahllamellenkupplung wird in zehn Standardbaugrößen für Drehmomente bis 429 000 Nm angeboten. Alle Baugrößen sind in zwei Bauformen erhältlich: Die Rigiflex-HP C (der Buchstabe steht für Compact) eignet sich z. B. für den direkten Anbau an Flanschverbindungen. Die Rigiflex-HP L ist die Nabenausführung für große (large) Wellendurchmesser.
Auch, wenn es sich bei der Rigiflex-HP um eine Katalogbaureihe handelt, werden Stahllamellenkupplungen für derartige High-End-Anwendungen immer an den speziellen Anwendungsfall und die Anforderungen des gesamten Antriebssystems angepasst. Die Katalogwerte sind somit nur Anhaltspunkte. Ein intelligentes Modulsystem und die Erfahrungen der KTR-Ingenieure sowie leistungsfähige CAE-Berechnungsprogramme schaffen die Voraussetzungen für die optimale Konfiguration der Kupplung. Hier schließt sich der Kreis von den immer höheren Anforderungen, die an Kupplungen gestellt werden: Über die aktuellen Neuentwicklungen, die auf der Hannover Messe vorgestellt werden, bis zum neuen Geschäftsbereich Engineered Business, der derartige High-End-Kupplungen so anpasst, dass aus Anwendersicht die optimalen Ergebnisse erzielt werden.
Aus der Gründung dieses Geschäftsbereichs darf der Konstrukteur auch den Schluss ziehen, dass KTR für derart maßgeschneiderte Kupplungen eine wachsende Nachfrage sieht und sich darauf einstellt, zunehmend Lösungen für anspruchsvolle und spezialisierte Märkte zu entwickeln.
Halle 25, Stand D25
KTR, Tel.: 05971 798-0, E-Mail: mail@ktr.com
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