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Automatische Verlegebreiten-Steuerung, Rollringgetriebe, Schnellspannsysteme„Nischen besetzen“

Etwa zehn Jahre nach seiner Gründung brachte Joachim Uhing die erste Version des Rollringgetriebes auf den Markt. Das war vor genau 60 Jahren. Seitdem wurde dieser mechanische Getriebetyp stetig weiter entwickelt und ist untrennbar mit der Geschichte des norddeutschen Unternehmens verknüpft. Lesen Sie, was alles daraus geworden ist.

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Das Porträt: „Nischen besetzen“

Vielleicht hat ja schon der Mathematiker Archimedes von jener Errungenschaft geträumt, die ein junger Elektroingenieur im Deutschland der Nachkriegsjahre auf den Weg brachte. Schließlich bestand schon seit der Antike der Wunsch nach Schraubentrieben, die in Bezug auf Steigungswert und Steigungssinn variabel einsetzbar sind. Realisiert hat ihn Joachim Uhing mit der Erfindung des Rollringgetriebes, das 1952 auf den Markt kam – also vor genau 60 Jahren.

Vorausgegangen war 1943 die Gründung eines Ingenieurbüros. Zu Uhings ersten Arbeiten als selbstständiger Unternehmer gehörten die Entwicklung von Kameras und Uhren. Auch die Konstruktion eines Vorläufers der heutigen vierten Achse für die mehrseitige Bearbeitung in einer Aufspannung beschäftigte den Ingenieur. Internationale Bedeutung erlangte er durch die Erfindung von Fadenführern für Industriemaschinen.

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„Dies war auch der Zeitpunkt, zu dem Joachim Uhing den geistigen Grundstein für sein wachsendes Unternehmen legte“, berichtet Burkhard W. Bohn, heute als Geschäftsführer der Joachim Uhing KG in Mielkendorf bei Kiel für den Bereich Technik verantwortlich. „Die Idee, mit pfiffigen Eigenentwicklungen interessante Marktnischen zu besetzen, prägt die Unternehmensphilosophie bis heute. Sie ist nach wie vor die Triebfeder für unseren Unternehmenserfolg.“

Der intensive Austausch mit Strickmaschinenherstellern war es, der zur bisher bedeutendsten Entwicklung des Unternehmens führte. Die damaligen Kunden der Textilmaschinen-Industrie äußerten den Wunsch, die bis dato noch manuell durchgeführte Hin- und Her-Bewegung der Strickschlitten zu automatisieren. Uhing nahm dies zum Anlass, über eine Innovation nachzudenken, die schließlich in die Konzeption und Produktion des ersten Rollringgetriebes mündete.

Bei ersten Entwürfen erwiesen sich allerdings die Gewindegänge als hinderlich für die erforderliche Variabilität. Uhing setzte daher anstelle der Gewindestange eine glatte Welle ein. Statt der Mutter verwendete er ein Gehäuse mit Rollringen, die er mit veränderlichem Steigungswinkel auf der Welle abrollen ließ. Die Erfindung kam zwar zu spät für Archimedes, aber immer noch rechtzeitig für eine Vielzahl von Anwendungen in vielen Bereichen. Zu den wichtigsten Einsatzgebieten von Rollringgetrieben gehört das Aufwickeln von bandförmigem Material auf Spulen. „Die Verteilung des Wickelgutes zwischen den Spulenflanschen erfolgte einst vorwiegend manuell“, berichtet Geschäftsführer Bohn. „Später wurde die Handarbeit durch Kreuzgewindespindeln abgelöst, die ein rechts- und ein linksgängiges Gewinde trugen. Mit den Gewinden wurde eine Mutter bewegt, deren Innengewinde auf ein kurzes Segment reduziert war. Der Wechsel der Bewegungsrichtung wurde durch eine Umlenkung an den Hubenden von der einen in die andere Steigungsrichtung erzielt.“ Eine zwar einfache Lösung – aber nur solange der Breite des Wickelguts entsprechend gearbeitet wurde, also mit gleichem Vorschub pro Spulendrehung und mit gleicher Hublänge, sprich: mit gleichem Abstand der Spulenflansche voneinander.
Der Wechsel auf andere Material- beziehungsweise Spulenbreiten erforderte den kompletten Austausch des Kreuzgewindetriebes durch eine passende Version. Dieses Prozedere ging einher mit Umrüstarbeiten und einem Stillstand der Wickelmaschine. Als komfortabler und kostengünstiger erwies sich die Verlegung mit einer Gewindespindel, deren Drehrichtung durch ein Wendegetriebe geändert wurde, das in den Hubendlagen mechanisch betätigt wurde. Damit ließ sich die Verlegebreite auf neue Spulen einstellen. Ein höheres Maß an Flexibilität wurde zudem durch Verlegungen mit umlaufenden Riemen erreicht, an deren gegenüberliegenden Trums die Klemmvorrichtung eines Verlegeschlittens wechselweise befestigt wurde.

Die Ideallösung erzielte Uhing jedoch durch das in Hublänge, Steigungswert und Steigungsrichtung variable Rollringgetriebe, das als Rollringverlegung seinen weltweiten Siegeszug antrat. Bohn sagt: „Charakteristisch für dieses ingenieurtechnische Meisterwerk ist die von der Wickelwelle über Riemen angetriebene Welle. Sie sorgt für den Vortrieb und die gleichzeitige Synchronisation der Geschwindigkeit des Rollringgetriebes mit der Spulenzahl. Diese Synchronisation ist von großer Bedeutung, denn die Spulendrehzahl nimmt zum Ende des Wickelvorgangs durch den größer werdenden Wickeldurchmesser kontinuierlich ab, da das Wickelgut sich üblicherweise mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.“

Auch Wolfgang Weber, Geschäftsführer mit dem Verantwortungsbereich Marketing im Unternehmen, blickt im Jubiläumsjahr auf die Erfolgsgeschichte des Rollringgetriebes zurück: „In all den Jahrzehnten ihres Einsatzes hat sich diese Innovation von Joachim Uhing als einfach zu bedienende, robuste, wartungsarme, preiswürdige Maschine erwiesen. Selbst heute, im Zeitalter elektronisch gesteuerter Bewegungssysteme, behauptet das mechanische Rollringgetriebe seinen Platz. Es hat seine Nische gefunden und ausgebaut.“ Im Laufe seines nunmehr sechs Jahrzehnte währenden Lebens hat dieser Getriebetyp funktionale Erweiterungen und gestalterische Änderungen erfahren. Mittlerweile ist es zum Synonym für eine gesamte Produktgruppe geworden.Mutter mit Spiel


Auf der Basis des weltweit patentierten Rollringprinzips entwickelten die Ingenieure der Joachim Uhing KG 1983 die Wälzmutter, einen kraftschlüssigen Schraubentrieb ohne interne Umschaltmechanik. Durch ihre Spielfreiheit wurde die Wälzmutter schnell zum interessanten Antriebselement, insbesondere für Hersteller von Messmaschinen. 1989 erweiterte der Zahnriemenantrieb Z-Drive als formschlüssiger Linearantrieb das Portfolio. Das Schnellspannsystem Easylock begründete 1992 den Einstieg in ein Programm von werkzeuglos bedienbaren Spann- und Befestigungselementen für glatte Wellen. Ergänzt wurde es 2002 um das Klemmelement U-Clip.

„Die 90er Jahre standen für die Joachim Uhing KG ganz im Zeichen der Modernisierung des Produktprogramms“, berichtet Weber. Bezüglich Qualität und Design stellt die zweite Generation der Rollringgetriebe einen bedeutenden Meilenstein in der Unternehmensgeschichte dar. Das kleinste Rollringgetriebe von Uhing, der Kinemax KI-5, war 2001 das weltweit erste seiner Art mit einem Polyamid-Gehäuse. Die verstärkte Nutzung hochwertiger Kunststoffe führte 2002 beim Easylock-Schnellspannsystem zu einer Gewichtsreduzierung von rund 50 Prozent und zu einer weiter vereinfachten Handhabung.

Vielen SCOPE-Lesern mag Uhing vorwiegend als Hersteller mechanischer Produkte bekannt sein. Allerdings entwickelt das Unternehmen seit 1998 auch elektronische Ergänzungen für seine Rollringgetriebe. Für den Bereich der Wickeltechnik wurden Bausteine geschaffen, die die selbsttätige Anpassung der Hublänge des Rollringgetriebes an die jeweilige Spulenbreite ermöglichen. Verlegungen, die mit der Flanschabtastung FA ausgestattet sind, finden ihren Umschaltpunkt automatisch. Der Einsatz der Automatischen Verlegebreiten-Steuerung AVS garantiert ein einwandfreies zylindrisches Wickelbild selbst im kritischen Flanschbereich. So wird der Anwender von Justierarbeiten entlastet. ms

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