Kettenumlaufsystem

Den passenden Abstand wahren

Neu bei Maschinenbau Kitz ist ein Kettenumlaufsystem, das Werkstücke getaktet und lageorientiert dem Bearbeitungszentrum zu- und abführt. Um Komponenten unterschiedlicher Größen transportieren zu können, lässt sich über eine Verstelleinheit der Abstand zwischen den zwei Profilsträngen, auf denen die Bauteile liegen, verändern. Verbaut sind dazu Drehmomentkugelbuchsen und -wellen von Dr. Tretter.

Das Taktkettenumlaufsystem TKU 2040 mit Verstelleinheit für eine flexible Breiteneinstellung. (Bild: Dr. Tretter)

Maschinenbau Kitz im im nordrhein-westfälischen Troisdorf zählt zu den führenden Anbietern mechanischer Module und Komponenten für die Fabrikautomation – dazu gehören unter anderem Gurtförderer für den innerbetrieblichen Transport. Das Unternehmen agiert als Stammhaus der mk Technology Group, zu der unter anderem Niederlassungen in Gera bei Leipzig, in Spanien, den Niederlanden, Österreich, der Schweiz und den USA gehören. Von den 460 Mitarbeitern der Unternehmensgruppe sind allein 264 in Troisdorf beschäftigt. Die Fördersysteme kommen beispielsweise für den innerbetrieblichen Transport in der Automobilfertigung, im Maschinenbau, in der Elektrotechnik und in der Lebensmittel-, Pharma- oder Verpackungsindustrie zum Einsatz.

Am Standort Troisdorf werden die Anlagen montiert und in Betrieb genommen. Neben der eigenen Fertigung spielen Zulieferer für den Maschinenbauer eine wichtige Rolle. „Bei unseren Partnern legen wir sehr viel Wert auf Zuverlässigkeit, Preis, Termintreue und eine rasche Lieferung“, beschreibt Sabine Eßer, Gruppenleiterin bei Maschinenbau Kitz. Zu den ausgewählten Anbietern zählt die Dr. Tretter aus dem schwäbischen Rechberghausen. „Uns überzeugt insbesondere die hohe Qualität der Komponenten. Dazu gehören unter anderem die leistungsstarken Drehmomentkugelbuchsen und -wellen“, sagt die Gruppenleiterin.

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Passende Lösungen aus dem Baukasten

„Mit unserem bewährten und umfangreichen Baukastensystem aus Profil- und Fördertechnik können wir unsere Standardlösungen kundenspezifisch anpassen“, erklärt Eßer. Im Jahr fertigt der Maschinenbauer etwa 4.000 bis 6.000 Funktionsmodule, die Exportquote liegt bei knapp 20 Prozent. Zu den neuesten Entwicklungen gehört das Kettenumlaufsystem TKU 2040: Prädestiniert ist der Kettenförderer insbesondere für die Werkzeugmaschinen- und Kunststoffindustrie sowie für den Automotive-Sektor. Im Einsatz versorgt zum Beispiel eine Handhabungseinheit, ein Roboter oder ein Mitarbeiter das Kettenumlaufsystem mit den Werkstücken. Der Förderer führt diese definiert und lageorientiert dem Bearbeitungszentrum zu oder ab. „Die Taktung erfolgt nach einem festen Zyklus, den der Anwender individuell konfigurieren kann“, erläutert Eßer. „Für diese Lösung liefern wir auch die feste Verkettung zu den verschiedenen Bearbeitungsstationen.“

Unterschiedliche Werkstücke, unterschiedliche Breiten

Der Bandkörper besteht aus zwei Kettenförderern – den Profilsträngen. Dazu kommen Gleitführungen für die Zweifach-Rollenkette als Transportmedium. Als Werkstückaufnahmen werden Prismen aus Kunststoff, aus Messing oder Werkstückträger an der Transportkette befestigt. Über Räder in der Umlenkung wird diese sicher geführt. „Wichtig an dieser Anlage ist, dass der Anwender Werkstücke mit unterschiedlicher Größe fördern kann“, beschreibt Eßer. Dazu haben die Konstrukteure den Bandkörper auf eine Verstelleinheit aufgeschraubt.

Transport von Gasdruckfedern. Gelagert werden diese auf prismenförmigen Werkstückaufnahmen aus POM. (Bild: Dr. Tretter)

Steht ein Bauteilwechsel an, kann ein Mitarbeiter sowohl manuell als auch automatisch den Profilstrang bewegen und über ein Handrad den Abstand entsprechend verändern. Die konstruktive Herausforderung dabei: Weil beide Profilstränge miteinander gekoppelt sind, treibt der Motor nicht nur den einen Strang an, sondern auch den anderen. „Damit ist eine parallele Verstellung auf der Welle unbedingt erforderlich“, erklärt Eßer. „Verkantet der zu verschiebende Strang, kann ein reibungsloser Ablauf nicht mehr sichergestellt werden, zudem kommt es zu erheblichem Verschleiß.“

Für die Verstellbewegung kamen in vergleichbaren Anlagen in der Vergangenheit Vielkeilwellen oder Wellen mit langen Passfedernuten zum Einsatz. „Wir hatten vor der Auslieferung natürlich jede Anlage entsprechend eingestellt und auf ihre Funktion geprüft“, sagt Eßer. „Doch durch den Transport auf den Ladeflächen der Lkw konnten sich Einstellungen lösen, im Einsatz beim Kunden funktionierten die Verstelleinheiten dann oft nicht mehr. Es kam immer wieder zu Reklamationen.“ 

Kompakte und hochwertige Maschinenelemente

Auf der Suche nach einer Lösung für die neuen Kettenumlaufsysteme stießen die Maschinenbauer auf die Drehmomentkugelbuchsen von Dr. Tretter. Sie sind in den Umlenkrollen eingebaut und übertragen das Antriebsmoment auf den Profilstrang. „Diese hochpräzisen Längsführungssysteme zur Drehmomentübertragung ermöglichen in jeder Position eine reibungslose, parallele Verstellung der Profilstränge – ohne dass sie sich verkanten. Dafür sorgt das Wälzelement Kugel“, erläutert Detlef Stracke. Er ist Außendienstmitarbeiter für Dr. Tretter und betreute Maschinenbau Kitz auch bei diesem Projekt.

Die Drehmomentkugelbuchse erfährt nur eine Querkraft. Bei der Übertragung erfüllen die Buchsen die Funktion einer Vielkeilwelle. Das Besondere ist, dass durch das Wälzelement kein Stick-Slip-Effekt auftritt. Die Translationsbewegung erfolgt nahezu ruckfrei. Bei den Drehmomentkugelbuchsen läuft die Kugel in eingeschliffenen Nuten. Damit sind diese Maschinenelemente deutlich verschleißfreier als Keilwellen. Das liegt an der Geometrie der berührenden Körper: Die konkav geformte Kreisbogenlaufrille schmiegt sich an die konvexe Kugel eng an. Die Ingenieure von Maschinenbau Kitz haben mit den Drehmomentkugelbuchsen außerdem den Vorteil, sehr kompakte Konstruktionen realisieren zu können.

„Auch wenn die Maschinenelemente etwas teurer sind, am Ende erhalten wir die preiswertere Lösung“, resümiert Eßer. „Benötigen wir Komponenten wie die Drehmomentkugelbuchsen, schicken wir einfach die Zeichnung mit den jeweiligen Maßen zu Dr. Tretter. Wir bekommen dann das komplette Bauteil mit der passenden Welle und müssen dieses nur noch einbauen.“ as

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