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Überlastschutz für hohe Drehmomente

Überlastschutz für hohe Drehmomente

Im Bereich der Schwerlastanwendungen, wie zum Beispiel in Tunnelvortriebs- oder Bergbaumaschinen steht Mayr Antriebstechnik für zukunftsweisende Lösungen mit hoher Leistungsdichte sowie hohen Drehmomenten und Drehzahlen. Die EAS-HT Sicherheitskupplungen lösen zuverlässig und nachvollziehbar aus und schützen die Antriebskomponenten nachhaltig. Sie sind nicht manipulierbar und das werksseitig eingestellte Drehmoment ist auch nach dem Ausrasten wieder verfügbar. Die Wiederinbetriebnahme erfolgt zudem einfach und schnell, ohne zusätzliches Werkzeug.

Beim Tunnelvortrieb zählt jeder Meter, den sich die gigantischen Bohrer am Tag durch den Berg fressen. „Wenn unsere EAS-HT Sicherheitskupplungen auf der Baustelle ausrasten, dann bei einem definierten und nachvollziehbaren Drehmoment und nur aus dem Grund, um Motor, Getriebe und Antriebsstrang vor Schäden durch Überlast zu schützen“, erklärt Ralf Epple, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten. So werden lange Stillstandszeiten vermieden und die Maschinen können nachhaltig betrieben werden. „Das Sicherheitskonzept darf dabei nicht anfällig für Manipulation sein“, betont Epple. „Das bedeutet, bei unseren Kupplungen wird das Drehmoment werkseitig eingestellt und ist nach dem Ausrasten sofort wieder verfügbar. Der Sicherheitsaspekt ist nicht von der Wiederinbetriebnahme abhängig.“

„Bei den freischaltenden EAS-HT Kupplungen handelt es sich um Elementekupplungen, die ideale Lösungen bei sehr hohen Drehmomenten und Drehzahlen bzw. großen Massenträgheitsmomenten darstellen“, erläutert Epple. Diese Kupplungen basieren auf einzelnen Überlastelementen, die in die Flansche integriert sind. Das erreichbare Drehmoment ergibt sich dabei aus der Vorspannkraft der Elemente multipliziert mit der Anzahl der Elemente und dem Radius, an dem die einzelnen Elemente angeordnet sind. Durch das modulare Konzept lassen sich nicht nur auf den jeweiligen Einsatzfall zugeschnittene Kupplungen bauen, sondern es sind vor allem auch wesentlich höhere Drehmomente als mit einem zentralen Ausrastmechanismus beherrschbar. So bietet Mayr Antriebstechnik Sicherheitskupplungen der EAS-HT Baureihe im Standard mit einem Drehmoment bis 440.000 Nm an. Damit sind die Möglichkeiten aber noch lange nicht ausgeschöpft: Durch den modularen Aufbau sind nach oben faktisch keine Grenzen gesetzt.

Bei den EAS-HT Elementekupplungen übertragen die einzelnen Überlastelemente das Drehmoment im störungsfreien Betrieb formschlüssig. Im Überlastfall trennen sie An- und Abtrieb in Sekundenbruchteilen nahezu restmomentfrei mit hoher Abschalt- und Wiederholgenauigkeit. Es wirkt nur noch die Reibung der hochwertigen Druckflanschlagerung. Die im System gespeicherte Bewegungsenergie der rotierenden Massen kann frei auslaufen. Die Elementekupplungen bleiben getrennt, bis sie von Hand oder über pneumatische, hydraulische, mechanische oder elektromechanische Vorrichtungen einfach und schnell, nur mit einem Hammer, wieder eingerastet werden. Zusätzliches Werkzeug ist nicht erforderlich. Freischaltkupplungen verkraften nach dem Ansprechen lange Auslaufzeiten des Antriebs. Bei der Definition der zulässigen Auslaufzeit ist nur die robuste Kupplungslagerung zu betrachten. „Unsere Kupplungen sind so ausgelegt, dass gegebenenfalls der Bohrhub mit ausgerasteter Kupplung zu Ende gefahren werden kann“, erklärt Ralf Epple.

Im Gegensatz zu anderen Überlastsystemen, die zum Beispiel mit druckbeaufschlagtem Hydrauliköl oder Brechbolzen arbeiten, sind die EAS-HT Sicherheitskupplungen nach Beseitigung der Überlastursache sofort wieder betriebsbereit. Sie werden nicht beschädigt und können mehrere hundert Überlastfälle verkraften. Außerdem ist nachvollziehbar, bei welchem Drehmoment die EAS-HT Kupplungen ausgerastet sind. „Bei anderen Systemen ist sozusagen das ‚Beweismittel‘ nach dem Überlastfall mit vernichtet, und es herrscht Ungewissheit bezüglich des Ausrastmoments“, so Epple weiter. „Außerdem müssen die zerstörten Bauteile nach einer Überlast ausgetauscht werden. Das verursacht Kosten und Anlagenstillstand. Die erforderlichen Komponenten müssen verfügbar sein und zudem ist Fachwissen für die Wiederinbetriebnahme nötig. Es besteht die Gefahr, dass das Drehmoment falsch eingestellt wird. Eine falsch eingestellte Kupplung macht aber keinen Sinn, die Konsequenzen sind gerade im Bereich Tunnel- und Bergbau einfach zu groß.“ Auch im Bereich Größe und Gewicht können die EAS-HT Kupplungen punkten. „Die neuen, kompakten Ausführungen, die speziell für den Tunnelbereich entwickelt wurden, haben in etwa dasselbe Gewicht und dieselben Außendurchmesser wie andere Überlastsysteme“, ergänzt Ralf Epple.

Bevor eine Kupplung das Werk von Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten verlässt, wird sie ausführlich getestet und exakt auf den geforderten Wert eingestellt. Dazu verfügt das Unternehmen über vielfältige, moderne Prüfmöglichkeiten und kann auf jahrzehntelange Erfahrung in Entwicklung und Konstruktion zurückgreifen. „Wir haben mittlerweile mehrere tausend Kupplungen im Markt im Einsatz und dementsprechend Erfahrung bezüglich der Einstellwerte“, ergänzt Epple. „Außerdem bekommen wir regelmäßig positive Rückmeldungen von den Betreibern. Gerade auch wenn bestehende Anlagen umgerüstet werden, lässt sich die Performance mit unseren Kupplungen entscheidend erhöhen.“

Text- und Bildquelle: Chr. Mayr GmbH + Co. KG

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Veröffentlicht von

Inga Ronsdorf

Redakteurin bei DER KONSTRUKTEUR

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