Verpackungsmaschinen müssen schnell, präzise und möglichst unterbrechungsfrei arbeiten. Diese Anforderungen können durch den Einsatz von Magnetkupplungen erfüllt werden. Ein Antriebstechnik-Spezialist fertigt die Komponente in vielfältigen Ausführungen und passt die Kupplungen auf Wunsch an jede Applikation an.

Magnetkupplungen sind langlebiger und zuverlässiger als mechanische Ausführungen, da sie das Drehmoment berührungslos übertragen und deshalb keinerlei Verschleiß unterliegen. Bei mechanischen Kupplungen entsteht dagegen im Betrieb nicht nur Abrieb, der die Funktion der Maschine beeinträchtigen kann. Auf Dauer verändert sich durch die Abnutzung auch das Drehmoment. Da beides in Verpackungsmaschinen nicht gewünscht ist, spielen Magnetkupplungen bei der Konstruktion des Antriebsstrangs eine wichtige Rolle. Sie können nicht abnutzen und übertragen das gewünschte Drehmoment daher konstant und ohne Abweichungen. 

Bei der Integration von Magnetkupplungen in Verpackungsmaschinen ist die Wahl der richtigen Ausführung entscheidend für die optimale Funktion der Anwendung. „Wir bieten Maschinen- und Anlagenbauern eine große Vielfalt, damit jeder die ideale Lösung für seine Applikation findet“, so KBK-Geschäftsführer Sven Karpstein. Das Unternehmen aus dem unterfränkischen Klingenberg hat sowohl verschiedene Hysteresemagnet-Kupplungen im Programm als auch Permanentmagnet-Kupplungen. Diese eignen sich für Anwendungen mit Drehmomenten von 1,2 ... 150 Nm sowie Wellendurchmessern von 3 bis 44 mm und gleichen sogar teilweise radialen Wellenversatz aus – bei minimalen Rückstellkräften.

Hysteresemagnet-Kupplungen von KBK sind in vielen verschiedenen Ausführungen erhältlich – zum Beispiel mit beidseitiger Klemmnaben-Anbindung, mit aufgelaserter Skala und individuell einstellbarem Überlastmoment oder als Variante speziell für Anwendungen mit Schraub- und Wickelvorgängen. Die Hysterese­magnet-Kupplungen sind für niedrige Drehmomente zwischen 0,1 und 5 Nm ausgelegt, wie sie unter anderem in Getränkeabfüllanlagen für PET-Flaschen benötigt werden. 

Unterschiedliche Anforderungen an Schraubverschließer

In diesen Verpackungsanlagen ist das Aufbringen des Schraubverschlusses ein kritischer Moment. Er muss mit exakt dem richtigen Drehmoment auf das Gewinde der Flaschenmündung aufgezogen werden: Bei einem zu hohen Anzugsmoment sitzt der Verschluss zu fest und lässt sich vom Verbraucher kaum lösen. Wird der Deckel dagegen mit zu wenig Kraft angezogen, sind die Flaschen undicht. Eine Hysteresemagnet-Kupplung im sogenannten Verschließkopf des Schraubverschließers sorgt deshalb dafür, dass die Deckel mit konstantem Drehmoment auf die Flasche aufgebracht werden. Sobald das erforderliche Anzugsmoment erreicht ist, wird der Verschließkopf durch die Magnetkupplung gleitend vom Antrieb des Schraubverschließers abgekoppelt. Würde man hierfür eine Permanentmagnet-Kupplung verwenden, käme es zu einer ruckelnden Trennung der Kraftübertragung zwischen Schraubverschließer und Deckel. Dadurch würde der Verschluss sehr fest angezogen und wäre dann nur noch schwer zu öffnen. Beim Verschließen von Glasflaschen ist dieser Effekt dagegen erwünscht, um eine optimale Abdichtung der Flasche zu erzielen. Die Schraubverschließer dieser Anlagen sollten daher mit Permanentmagnet-Kupplungen ausgestattet werden.

Störung verursacht keinen Produktionsstopp 

Ein anderes wichtiges Einsatzgebiet von Magnetkupplungen sind Stauförderer, wie sie unter anderem in Großbäckereien zum Transport der Backwaren verwendet werden. Diese Anlagen müssen rund um die Uhr an sieben Tagen in der Woche störungsfrei arbeiten. Mechanische Kupplungen eignen sich für diese Anwendung nicht besonders gut, da sie im Fall einer Überlast An- und Abtrieb voneinander trennen und dann erst mühsam manuell wieder eingerastet werden müssen. Durch diesen Vorgang entstehen Stillstandzeiten, die hohe Kosten verursachen. 

„Mit Magnetkupplungen hat man dieses Problem nicht“, so Sven Karpstein. „Der Betrieb der Anlage kann sofort weiterlaufen, wenn zum Beispiel durch ein verkeiltes Brot eine Störung aufgetreten ist und diese behoben wurde.“ Zudem erfüllen Magnetkupplungen auch die strengen Hygienevorschriften, da sie im Gegensatz zu mechanischen Kupplungen keinen Abrieb erzeugen, der ins Produkt gelangen könnte. Und schließlich muss dieser Kupplungstyp nicht gewartet werden, sodass in dieser Hinsicht keine Investitionen oder Fertigungsstopps nötig sind. 

Magnetkupplungen halten Überlasten stand

Magnetkupplungen eignen sich vor allem deshalb ideal für Verpackungsmaschinen, weil sie eine Vielzahl an Überlastvorgängen überstehen ohne dabei zu verschleißen. Überlasten treten bei Verpackungsmaschinen immer wieder auf: So werden zum Beispiel bei Horizontal-Kartonierern die in den Karton einzufüllenden Produkte parallel zur Faltschachtel auf einem Kassettenband angeliefert und von einem Schieber in die Schachtel geschoben. Bei diesem Vorgang kann es leicht zu Überlasten kommen. 

Ein anderes Beispiel sind Kartonform- oder Kartonverschließanlagen: Hier können die Schneidwerkzeuge verkanten und somit eine Überlast verursachen. Und schließlich sind Dehnfolien-Verpackungsmaschinen zu nennen, bei denen die Folie immer in einer konstanten Spannung gehalten werden muss. „Sobald sich diese Spannung ändert oder es beim Spannvorgang ruckelt, reißt die Folie“, so Sven Karpstein. Setzt der Maschinenbauer aber Hysteresemagnet-Kupplungen ein, bleibt die Folienspannung konstant.