DER KONSTRUKTEUR 4/2018

ANTRIEBSTECHNIK
SCHWERE
JUNGS
Autor: Dr. Torsten Kretschmer, Stieber GmbH, Heidelberg
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
In der Schwerindustrie und überall dort, wo
Material mit Fördereinrichtungen bewegt wird,
spielen Rücklaufsperren eine elementare Rolle.
Sie müssen zuverlässig funktionieren und dabei
hohe Kräfte bändigen, um Menschen und
Maschinen zu schützen.
Die korrekte Auslegung der Rücklaufsperre verlangt exakte
Daten zu den an der Förderstrecke anliegenden Drehmomenten.
Im Idealfall wird die Rücklaufsperre parallel zum
Antriebsaggregat konstruiert, weil Motor und Getriebe
eine maßgebliche Rolle für deren Bemessung und Leistungsparameter
spielen.
Rücklaufsperren können entweder auf der schnell laufenden Getriebewelle
und somit direkt an das Getriebegehäuse angeflanscht
oder extern auf dem Wellenende der langsam laufenden Getriebewelle
montiert werden. Im ersten Fall ist die Drehmomentbelastung
geringer (ggf. kleinere Rücklaufsperre), die zweite Variante kann
Vorteile bei der Wartung von E-Motor und Getriebe bingen.
Bei Fördereinrichtungen mit Mehrfachantrieben und einer entsprechenden
Anzahl an Rücklaufsperren (RS) ohne Drehmoment-
begrenzung ist von einer nur geringen Lastverteilung zwischen den
einzelnen RS auszugehen. Die Ursache hierfür sind das verzögerte
Eingreifen der verschiedenen RS infolge von Toleranzen in den
Sperren, unterschiedliche Banddehnungen an den RS, unterschiedliche
Reibungszustände (Wirkungsgrade) in den Bändern
usw. In der Praxis ergeben sich hieraus Sicherheitsfaktoren von
bis zum 3-fachen des Antriebsmoments, wodurch die RS überproportional
groß ausfallen.
Mithilfe von drehmomentbegrenzenden Rücklaufsperren lässt
sich der Lastausgleich optimieren, sodass diese bei unverminderter
Sicherheit ggf. kleiner ausgelegt werden kann.
AUSLEGUNGSBEISPIEL FÜR DIE LANGSAM
LAUFENDE WELLE
Bei einer Überlandbandanlage mit Rücklaufsperren ohne Drehmomentbegrenzung
auf der langsam laufenden Welle muss die RS
nach Vorgabe des Kunden die Drehmomentbelastung nach einem
abgebrochenen Start überstehen. Hieraus ergab sich eine Drehmomentkapazität
der RS von 833,5 kNm bei einem errechneten
Rückdrehmoment im Normalbereich von nur 53 kNm.
Bei identischen Ausgangsdaten für optimal eingestellte RS mit Drehmomentbegrenzung
ist eine Drehmomentkapazität von 68,9 kNm
ausreichend (Sicherheitsfaktor: 1,3). Im Falle eines abgebrochenen
Starts rutscht die RS durch, bis die Spannung im Band abgebaut ist.
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