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Mauerstetten, 12.06.2015

Auch raue Kerle suchen Schutz und Sicherheit

Zuverlässige EAS®-HT Sicherheitskupplungen für hohe Drehmomente

Zuverlässige EAS®-HT Sicherheitskupplungen für hohe Drehmomente

Schneller, höher, stärker – die Anforderungen an Schwermaschinen und all ihre Komponenten steigen zunehmend. Deshalb erweitert mayr® Antriebstechnik seine freischaltenden EAS®-Elementekupplungen permanent mit leistungsstarken, zuverlässigen High-Torque und High-Speed-Ausführungen: Drehmomente von mehreren Millionen Newtonmetern und Drehzahlen bis 20.000 min-1 sind beim Marktführer realisierbar.

Hinter einer harten Schale verbirgt sich oft ein weicher Kern – das trifft nicht nur für die menschliche Spezies zu. Auch im Schwermaschinenbau ist auf den ersten Blick nicht immer ersichtlich, dass die Anlagen über sensible Bereiche verfügen, die geschützt werden müssen. So sind zum Beispiel Brecher in der Lage, Granitfelsen mit ihren Brechwerkzeugen zu pulverisieren. Dabei entstehen massive Drehmomentstöße innerhalb des Antriebstrangs. Trotzdem kommen in diesen Maschinen Überlastkupplungen zum Einsatz, um vor unerwarteten Ereignissen, wie zum Beispiel vor Fremdkörpern im zu bearbeitenden Material zu schützen. Gerät beispielsweise ein Stahlträger in den Brecher, ist ein völlig anderer Lastanstieg zu erwarten, als bei der eigentlichen Aufgabe, dem Zerkleinern von Gestein. Auch in Stahlwerken sind die Walzgerüste mit Sicherheitskupplungen ausgestattet. Das abzusichernde Drehmoment liegt hier oft bei mehreren Hunderttausend Newtonmetern.

Keine Kompromisse bei der Sicherheit

Bei Schwerlastanwendungen wie Brechern und Stahlwalzwerken herrschen oftmals raue Betriebs- und Umgebungsbedingungen: Staub, Hitze oder Kälte belasten nicht nur die Arbeiter an den Anlagen, sondern auch die Sicherheitskupplungen. Nur robuste und solide dimensionierte Sicherheitskupplungen halten diesen Belastungen Stand und sorgen für dauerhaft zuverlässigen Überlastschutz und damit höchste Produktivität der Anlagen. Damit Schwerlastanwendungen schnell und effektiv mit einem Überlastschutz ausgestattet werden können, hat mayr® Antriebstechnik als Markt- und Technologieführer das Standardprogramm der lastabwerfenden Sicherheitskupplungen für Drehmomente bis 440.000 Nm erweitert. Gleichzeitig ist die Leistungsdichte der Kupplungen mit der neuen Baureihe EAS®-HT, in die knapp ein halbes Jahrhundert an Erfahrung im Kupplungsbau mit eingeflossen ist, erhöht worden. Für eine Vielzahl an Anwendungen stehen nun Standardbauformen zur Verfügung – als Wellenverbindung, Flanschausführung oder Überlastmodul.

Schutz bei extrem hohen Drehmomenten

mayr® Antriebstechnik bietet mit den freischaltenden EAS®-HT Elementekupplungen ideale Lösungen bei sehr hohen Drehmomenten und Drehzahlen bzw. großen Massenträgheitsmomenten. 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. Bisher wurden Sicherheitskupplungen mit einem Drehmoment von 540.000 Nm geliefert. Damit ist die Grenze aber noch lange nicht erreicht: Durch den modularen Aufbau sind Sicherheitskupplungen mit Drehmomenten von mehreren Millionen Newtonmetern beim Mauerstettener Unternehmen möglich.

Funktion bei Überlast

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 wieder eingerastet werden. Im Gegensatz zu Brechbolzen und hydraulischen Spannsätzen müssen bei den EAS®-HT Elementekupplungen keine zerstörten Bauteile ausgetauscht und ersetzt werden: Sie ermöglichen damit eine zerstörungsfreie Begrenzung von gefährlich hohen Drehmomenten. Freischaltkupplungen verkraften nach dem Ansprechen lange Auslaufzeiten des Antriebs. Bei der Definition der zulässigen Auslaufzeit ist nur die robuste Kupplungslagerung zu betrachten. Dennoch ist es sinnvoll, nach dem Ausrasten der Kupplung den Antrieb zeitnah abzuschalten und stillzusetzen. Das Überlastsignal kann eine Drehzahlüberwachung oder ein berührungsloser Endschalter liefern, der den Betriebszustand der Kupplung permanent überwacht. Durch die komplette Trennung von An- und Abtrieb entstehen während der Nachlaufzeit keine Raststöße, die sich negativ auf den Antriebsstrang auswirken könnten.

Maßgeschneiderter Überlastschutz

Die leistungsstarken EAS®-HT Elementekupplungen mit zahlreichen branchenoptimierten Bauformen stehen für individuelle Lösungen: So ermöglicht zum Beispiel die EAS®-HT Variante mit kurzer gelagerter Nabe den direkten Anbau des Antriebselements am gelagerten, abtriebsseitigen Flansch der Kupplung. Die Lagerung kann dabei hohe Zusatzkräfte in axialer und radialer Richtung aufnehmen. Verschiedene Zweiwellenausführungen mit elastischer, formschlüssiger Wellenkupplung kommen dann zum Einsatz, wenn stoßartige Belastungen gedämpft werden sollen. Die EAS®-HT Elementekupplung mit Bogenzahnkupplung ist besonders robust und temperaturunempfindlich und überzeugt durch eine hohe Verlagerungsfähigkeit. Ausführungen mit Lamellenpaketkupplungen gewährleisten daneben eine spielfreie Drehmomentübertragung sowie hohe Drehsteifigkeit. Mit der EAS®-dutytorque bietet mayr® Antriebstechnik darüber hinaus eine Sicherheitskupplung, die speziell auf die Anforderungen in Extrudern ausgerichtet ist und die Schneckenwellen zuverlässig vor teuren Überlastschäden schützt.

Herausforderung High-Speed

Für High-Speed-Anwendungen, z.B. in der Prüfstandstechnik hat das Unternehmen mit der EAS®-HSE eine weitere EAS®-Elemente Baureihe konzipiert. Diese Kupplungen decken einen Drehmomentbereich von 100 bis 8.400 Nm ab. In der Standardausführung sind Drehzahlen bis 12.000 min-1 zulässig, kundenspezifisch sogar bis 20.000 min-1. Die Drehmomentübertragung erfolgt spielfrei und drehsteif. Grundvoraussetzung für den Einsatz einer Sicherheitskupplung in High-Speed-Anwendungen ist unter anderem eine hohe Wuchtgüte jeder Einzelkomponente, um in der Kombination der Bauteile eine optimale Laufruhe des Antriebsstrangs zu erreichen. Daher stand bei der Entwicklung der EAS®-HSE Kupplungen die Optimierung der Massenunwucht im Vordergrund. Zudem wird die Kupplung in komplett montiertem Zustand auf eine Wuchtgüte G 2,5, Bezugsdrehzahl 3.000 min-1 gewuchtet.

Erprobt für den Einsatz in der Kälte

Eine spezielle Ausführung der EAS®-HT Elementekupplung bietet durch ihre angepasste Konstruktion Überlastschutz auch bei sehr tiefen Temperaturen bis -48°C. Sie wurde bei mayr® Antriebstechnik auf dem Schwungmassenprüfstand mit angeschlossener Klimakammer unter harten Einsatzbedingungen erfolgreich getestet und hält den extremen Kälteanforderungen mit gewohnter Robustheit stand. Das Mauerstettener Unternehmen verfügt über umfangreiches Know-How in Entwicklung und Konstruktion und kann auf modernste und einzigartige Prüfmöglichkeiten zurückgreifen. Alle Produkte werden ausführlich getestet und exakt auf die geforderten Werte eingestellt, bevor sie das Werk verlassen. Eine elektronische Datenbank, in der die Messwerte zusammen mit den dazugehörigen Seriennummern eines Produkts archiviert werden, gewährleistet eine 100-prozentige Rückverfolgbarkeit.