Bohrschiffe, die in polaren Gewässern unterwegs sind, sind mit besonderen Herausforderungen konfrontiert: Trümmereis im Wasser kann den Propellerschacht blockieren und so die Antriebseinheit zerstören. Vor solchen Überlastschäden schützen EAS®-Elementekupplungen in Propellergondeln der Firma Thrustmaster zuverlässig. Diese anwendungsoptimierten Kupplungen sind vom American Bureau of Shipping zertifiziert.
Bei sehr großen Meerestiefen, dort wo Bohrinseln nicht befestigt werden können, kommen häufig Bohrschiffe zum Einsatz. Sie können zum Teil Bohrungen bis zu einer Tiefe von 10.000 Metern ausführen. Gegenüber anderen mobilen Bohrplattformen haben diese Schiffe noch einen weiteren Vorteil: Auf der Suche nach Erdöl oder Erdgas können sie sich selbst von Bohrstelle zu Bohrstelle bewegen. Als Antriebe dienen dabei oft schwenkbare Propellergondeln. Diese haben zudem die Funktion, die Schiffe trotz Strömung und Seegang über der Bohrstelle in Position zu halten. Eine besondere Herausforderung für das Antriebskonzept stellt der Einsatz der Bohrschiffe in polaren Gewässern dar. Dort kann Trümmereis im Wasser den Propeller und die Antriebseinheit beschädigen. Um solche Überlastschäden zu vermeiden, setzt die Firma Thrustmaster aus Texas bei der Herstellung spezieller Propellergondeln daher auf die bewährten EAS®-Elementekupplungen. „Die Kupplungen trennen im Überlastfall den Propeller vom Antrieb und schützen so den Antriebsstrang vor unzulässig hohen Drehmomentstößen“, erklärt Bernd Merk, Gebietsverkaufsleiter USA bei mayr® Antriebstechnik, der das Projekt betreut. „Sie unterliegen strengen Anforderungen und sind vom American Bureau of Shipping zertifiziert.“
Schutz bei hohen Drehmomenten
Der Antrieb der Gondeln erfolgt mechanisch über ein Getriebe. Dieses überträgt die Drehzahl auf die Propellerwelle. Die Sicherheitskupplung sitzt vor dem Getriebe und schützt den Antrieb zuverlässig. Dabei handelt es sich um eine mechanisch freischaltende Kupplung mit vier Überlastelementen. Im störungsfreien Betrieb überträgt die formschlüssig arbeitende Sicherheitskupplung das eingestellte Drehmoment von 13.900 Newtonmeter spielfrei und mit hoher Präzision und Wiederholgenauigkeit. Bei Überschreiten dieses eingestellten Grenzdrehmoments durch unvorhergesehene Blockierungen – zum Beispiel durch Eis im Propellerschacht – rastet die Kupplung aus: An- und Abtriebsseite werden innerhalb kürzester Zeit vollständig getrennt, die gespeicherte Rotationsenergie kann frei auslaufen. Die Kupplung bleibt ausgerastet, bis sie über die pneumatische Einrastvorrichtung oder im Notfall auch manuell über Hebelwerkzeug wieder eingerastet wird. Sogar unter Drehzahl, d. h. bei bis zu zehn Umdrehungen pro Minute, ist es möglich, die Kupplung über die Vorrichtung pneumatisch wieder einzurasten.
Generell bieten Freischaltkupplungen auf Basis einzelner Überlastelemente wie die EAS®-Elementekupplungen Überlastschutz für Antriebe mit sehr hohen Drehmomenten auf kompaktem Bauraum. Sie eignen sich als Drehmomentbegrenzung für schwere und schnelllaufende Antriebe in Verbindung mit großen Schwungmassen, die im Überlastfall frei auslaufen müssen.
Kupplung mit ABS-Zertifikat
Die EAS®-Elementekupplungen in diesen Propellergondeln sind vom American Bureau of Shipping (ABS), einer der weltweit führenden Klassifikationsgesellschaften für Schiffe, zertifiziert. „Diese Zertifizierung beinhaltet neben der Prüfung aller verwendeten Materialien und der Konstruktion auch eine Überprüfung der Testergebnisse sowie der dazugehörigen Dokumentation“, erläutert Bernd Merk. Durchgeführt wurde die Zertifizierung vom ABS-Stammsitz in Houston in Texas sowie von einen Vertreter der deutschen Niederlassung direkt vor Ort bei mayr® Antriebstechnik. „Nach erfolgreicher Prüfung wurde die Kupplung mit der Prüfnummer und dem ABS-Malteserkreuz gestempelt. Nur mit diesem Stempel darf die Kupplung in das Bohrschiff eingebaut werden“, so Bernd Merk.
Geprüfte Qualität
Ein Beleg für die hohe Qualität der EAS®-Elementekupplung ist zudem die ausführliche Funktionsprüfung auf dem eigens dafür angepassten mayr®-Prüfstand. „Hierbei wurde der berechnete Drehmomentanstieg innerhalb von 20 Millisekunden simuliert und die Kupplung auf ihr Auslöseverhalten hin getestet“, erklärt Bernd Merk. Daneben sind unter anderem die pneumatische Einrastvorrichtung, die manuelle Wiedereinrastfunktion und das Schaltverhalten geprüft und im Abnahmezeugnis festgehalten.
Bei kundenspezifischen Anforderungen wie diesem Schiffsantrieb verfügt mayr® Antriebstechnik über die Expertise, um maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln. Das Unternehmen hat als weltweiter Marktführer mit seiner über 50-jährigen Entwicklungs- und Konstruktionserfahrung im Bereich der anwendungsoptimierten Sicherheitskupplungen das breiteste Produktportfolio.
Quelle: Schiff&Hafen 5/2019, Seite 52-53
Simone Dauer
