antriebstechnik 4/2017

HANNOVER MESSE 2017 I SPECIAL
Hart im Nehmen
Sicherheitskupplung als Überlastschutz
für schwer zugängliche Antriebe
01
In der Stahlproduktion sorgen nun die neuen EAS-Reverse
Sicherheitskupplungen von Mayr Antriebstechnik für
zuverlässigen Überlastschutz. Bei diesen freischaltenden
Kupplungen sind alle Funktionsabläufe allein über den Antrieb
automatisierbar. Sie sind robust und unempfindlich und rasten
durch langsames Rückwärtsdrehen automatisch wieder ein.
02
Ob für Gebäude, Fahrzeuge oder Maschinen – Stahl ist ein essenzieller
Bestandteil vieler Industrien. Hergestellt wird Stahl z. B.
in Elektrostahlwerken mit einem Lichtbogenofen. Bei diesem Verfahren
wird Stahlschrott zur erneuten Verwendung eingeschmolzen.
Für den Schmelzvorgang wird ein Lichtbogen mit einer elektrischen
Leistung von bis zu 100 MW gezündet. Dieser gewaltige
Lichtbogen bringt den Schrott auf eine Temperatur von rund
1 600 °C. Im Ofengefäß bildet sich an der Oberfläche der Stahlschmelze
eine Schlackeschicht, die unter anderem die Aufgabe hat,
unerwünschte Stoffe zu binden. Der Abstich des flüssigen Stahls
erfolgt daher von unten über die Abstichöffnung. Dabei fließt der
flüssige Stahl in eine Pfanne unter dem Ofen bzw. in kleinere Gussbehälter,
mit denen er zur Weiterverarbeitung abtransportiert wird.
Über ein Drehwerk werden die leeren Behälter zum Befüllen in
Position gebracht. Um bei diesen Drehwerksantrieben Motor,
Getriebe und andere Antriebskomponenten dauerhaft vor teuren
Überlastschäden zu schützen, setzt der Hersteller darin auf die EAS-
Reverse Sicherheitskupplungen von Mayr Antriebstechnik. Diese
robusten Antriebselemente rasten durch langsames Reversieren
des Antriebs automatisch wieder ein. Sie bieten daher für einen
gekapselten Antriebsstrang ohne Zugangsmöglichkeit zur Wiedereinrastung
eine geeignete Lösung.
Restmomentfreie Trennung bei Überlast
Bei der Sicherheitskupplung EAS-Reverse sind alle Funktionsabläufe
allein über den Antrieb automatisierbar. Im Überlastfall, verursacht
z. B. durch unregelmäßige Bewegungen bzw. Schwappen
des flüssigen Stahls im Behälter, überschreitet das Drehmoment
den an der Kupplung eingestellten Wert. Dann trennt ein Ausrastmechanismus
An- und Abtrieb in Sekundenbruchteilen nahezu
restmomentfrei mit hoher Abschalt- und Wiederholgenauigkeit.
Die im System gespeicherte Bewegungsenergie der rotierenden
Massen kann frei auslaufen. Durch den Einsatz von Tellerfedern
mit negativer Kennlinie kommt es zu einem sofortigen Abfall des
Drehmoments. Ein sogenanntes Pumpen oder Atmen der Kupplung
ist damit aus geschlossen. Der Verschleiß des Ausrastmechanismus
ist somit gering. Die EAS-Reverse Sicherheitskupplung verkraftet
nach dem Ansprechen lange Auslaufzeiten des Antriebs. Bei
der Definition der zulässigen Auslaufzeit ist nur die robuste Doppellagerung
der Kupplung zu betrachten. Der Antrieb muss nach
Ralf Epple ist Produktmanager bei der
Mayr Antriebstechnik GmbH in Mauerstetten
01 Die EAS-Reverse ist eine
freischaltende Kupplung, die allein
durch langsames Rückwärtsdrehen
automatisch wieder einrastet
02 Ein Gehäuse macht die Kupplung
unempfindlich gegen Staub oder Spritzwasser
dem Ausrasten der Kupplung zwar zeitnah abgeschaltet werden,
ein gezieltes Abbremsen des Motors ist dagegen nicht erforderlich.
Das Überlastsignal liefert z. B. ein berührungsloser Endschalter, 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. Durch langsames Rückwärtsdrehen bei
einer Drehzahl < 10 min -1 rastet die EAS-Reverse automatisch wieder
ein, ohne den Einsatz von Pneumatik oder Hydraulik.
Einfach und flexibel
Die neue Sicherheitskupplung überträgt das Drehmoment spielarm
(< 0,05°) und hat gehärtete Funktionsteile. Sie ist robust und hält den
rauen Betriebs- und Umgebungsbedingungen im Stahlwerk stand.
Zudem ist sie einfach zu handhaben und steht mit ihren zahlreichen
Varianten und Zusatzfeatures für angepasste, branchenoptimierte
Lösungen. So ermöglicht zum Beispiel die Kombination mit einer
Elastomerkupplung eine einfache Trennung des Antriebsstranges
durch Lösen weniger Schrauben, ohne dass dabei Motor bzw. Getriebe
verschoben werden müssen. Daneben ist für Anwendungen
mit lasthaltendem Abtrieb auch die Kombination mit einer Bremsscheibe
auf der Abtriebsseite umsetzbar. Die EAS-Reverse kann
zudem in ein massives Gehäuse mit Standard IEC- oder Nema-
Abmessungen integriert werden. Sie ist damit staub- und spritzwassergeschützt,
widrige Umgebungsbedingungen können der Kupplung
nichts anhaben. Nachdem die neue Sicherheitskupplung mit
den ersten drei Baugrößen bislang einen Drehmomentbereich von
80 bis 2 500 Nm abdeckt, folgte nun bereits die Erweiterung um eine
vierte Baugröße bis 6 000 Nm und einem Bohrungsdurchmesser bis
100 mm. Die Kupplung schützt Maschinen dauerhaft und zuverlässig
vor Schäden durch Überlast und sorgt so für Betriebssicherheit
und hohe Produktivität.
Fotos: Aufmacher: Shutterstock/Tischenko Irina
www.mayr.com
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