Weltweit sind zahlreiche Maschinen und Anlagen unter widrigen Bedingungen im Einsatz. Das hat Folgen: Starke Staubentwicklung, hohe Temperaturen oder andere äußere Einflüsse belasten die Bauteile, sodass mit ihrem Ausfall jederzeit gerechnet werden muss. Maschinenbauer setzen deshalb bei kritischen Komponenten wie z. B. Drehgebern oder Resolvern auf Redundanz, das heißt sie werden in mehrfacher Ausführung verbaut, damit die Anwendung bei Beschädigung eines Potentiometers weiterhin reibungslos funktioniert. Dasselbe gilt für Applikationen, in denen eine hohe Positioniergenauigkeit gewünscht oder sogar zwingend erforderlich ist. Die Integration eines Messgetriebes erhöht in beiden Fällen die Zuverlässigkeit der Anwendung, da es etwaige Abweichungen und Ungenauigkeiten der Drehgeber-Signale, die u.a. durch Übersetzungsvorgänge entstehen können, ausgleicht. 

Spielfreie Getriebe mit kunden­spezifischen Übersetzungen

Messgetriebe sorgen dafür, dass die Maschinen- oder Anlagensteuerung ein verwertbares, exaktes Positionssignal vom Drehgeber erhält. Die Vorsatzmessgetriebe von KBK Antriebstechnik zeichnen sich durch hohe Präzision aus, da sie genau mit den Übersetzungen gefertigt werden, die der Kunde wünscht (Linearitätsfehler: 1–2,5 Winkelminuten). Laut eigener Aussage ist KBK weltweit der einzige Hersteller, der spielfreie Messgetriebe mit individuellen Übersetzungen produziert.
Das Unternehmen hat zwei Standard-Baureihen im Programm, „die aber immer kundenspezifisch angepasst werden“, wie KBK-Geschäftsführer Sven Karpstein betont. Beide Messgetriebe-Typen unterscheiden sich hauptsächlich durch die Anbau-Optionen für den Drehgeber: Während das Potentiometer bei der Baureihe VGA (offene Ausführung) mit Klemmpratzen direkt an der „Synchro-Nut“ am vorderen Ende des Messgetriebes befestigt wird, erfolgt die Verbindung bei der Baureihe VGB (geschlossene Ausführung) über eine integrierte Metallbalg-Kupplung und eine Montage-Glocke. In beiden Fällen werden die Getriebe dem Lochbild der Kunden-Anwendung angepasst.
„Die VGB-Messgetriebe sind allerdings einfacher zu handhaben, weil der Kunde hier seinen Drehgeber nur noch oben draufstecken muss“, meint Karpstein. Bei den Messgetrieben der VGA-Baureihe ist dagegen vor der Montage erst ein Ritzel auf der Drehgeber-Welle zu befestigen. „Dadurch baut die Konstruktion zwar kompakter, es steigt aber auch das Risiko, dass der Kunde den Drehgeber falsch mit dem Getriebe verbindet. Wir bieten ihm deshalb an, den Drehgeber für ihn anzubauen.“  KBK liefert jedes Messgetriebe mit der vom Kunden gewünschten Übersetzung: Beide Vorsatzmessgetriebe übersetzen vom Schnellen ins Langsame (bis 625:1) bzw. umgekehrt (bis 1:50) und können bis zu einer Drehzahl von 4.000 min-1 eingesetzt werden.
Die Zahnradpaarungen sind auf Lebensdauer geschmiert, sodass das Getriebe nicht gewartet werden muss. Zudem werden die Messgetriebe auf Wunsch abgedichtet (IP 44) und in einer Edelstahl-Ausführung geliefert.

Reine Stahl-Qualität durch hochgenaue Positionsangaben

Seine Messgetriebe liefert KBK an Kunden aus verschiedenen Branchen. Sie kommen beispielsweise in sogenannten Abschlackmaschinen in der Stahlindustrie zum Einsatz. Das Abschlacken ist ein Prozess, bei dem die nichtmetallischen Rückstände (Schlacken), die beim Schmelzvorgang entstanden sind, technisch präzise aus der Schmelze entfernt werden. Der Zweck des Vorganges ist es, möglichst reinen Stahl zu erhalten. Dazu ist es notwendig, dass die Maschinensteuerung jederzeit die genaue Position des Abschlackauslegers und des Abschlackschildes kennt. Mit dieser Vorrichtung an der Spitze des Auslegers wird die Schlacke aus der Schmelze abgezogen. Das Messgetriebe stellt sicher, dass die exakte Position des Auslegers und des Schildes jederzeit an die Maschinensteuerung übermittelt wird. Der Maschinenführer kann Ausleger und Schild dann so positionieren, dass die größtmögliche Menge an Schlacke aus der Schmelze abgeschöpft wird. Die Messgetriebe halten den hohen Temperaturen, die in und an den Maschinen herrschen, stand (-14 bis +100 °C).

Mehr Produktivität und Bearbeitungsqualität bei Werkzeugmaschinen

Auch in Werkzeugmaschinen kommt es auf Genauigkeit an – sowohl bei der Führung des Werkzeugs am Werkstück als auch beim Einwechseln des Werkzeugs aus dem Magazin an den Werkzeugträger. Je präziser die Einwechslung abläuft, desto geringer ist die Verzögerung im Bearbeitungsprozess und desto höher ist der Ausstoß der Maschine und damit ihre Produktivität. Die Messgetriebe von KBK erfassen an Werkzeugmaschinen präzise die Position der Werkzeugplätze im Magazin und sorgen so dafür, dass jeder Werkzeugplatz bei der Einwechslung exakt angefahren wird. Das ermöglicht nicht nur eine hohe Stückleistung, sondern bringt auch einen Präzisionsgewinn bei der Werkstückbearbeitung.

Blick in die Sterne

In Radioteleskopen stellen die spielfreien Messgetriebe von KBK die genaue Ausrichtung des Parabolspiegels sicher. Die Kippbewegungen des Teleskopreflektors (Elevation) wird über einen großen Zahnkranz realisiert. Drehgeber melden die Position des Reflektors an die Prozessrechner, mit denen dann die Bewegungen des Spiegels gesteuert werden. Für die genaue Erfassung der Spiegel-Position reichen Drehgeber allein nicht aus, da bei der Verstellung des Spiegels immer nur einzelne Segmente des Zahnkranzes durchlaufen werden. „So entstehen ungerade Positionssignale, die wir mit unserem Messgetriebe egalisieren“, erklärt KBK-Geschäftsführer Sven Karpstein.