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antriebstechnik 12/2019

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KUPPLUNGEN UND BREMSEN

KUPPLUNGEN UND BREMSEN BREMSSYSTEM WARUM EIN LEISTUNGSSTARKES BREMSSYSTEM KOSTEN EINSPART Moderne Schiffe sind mit Dutzenden Zusatzanlagen wie Winden und Ladekranen ausgestattet, bei denen Bremssysteme einen zuverlässigen und gut koordinierten Betrieb gewährleisten müssen. Um die gestiegenen Anforderungen der Schifffahrtsunternehmen zu erfüllen, haben die Ingenieure von Stromag von Grund auf neue Lösungen entwickelt. Michael Frank ist Produktspezialist für Kupplungen und Bremsen bei der Stromag GmbH in Unna Stromag, Teil der Altra Industrial Motion Corporation, entwickelt und produziert seit Jahrzehnten Bremssysteme für die Schifffahrt, und die Produkte des Unternehmens sind auf allen Weltmeeren im Einsatz. Hierdurch verfügt das Unternehmen über großes Know-how, was die Erfordernisse der Ausrüstung auf See und die aktuellen Bedürfnisse der Schiffseigner angeht. AN HÖHERE BELASTUNGEN ANGEPASST „In der Schifffahrt ist Zeit gleich Geld“, erklärt Michael Frank, Produktspezialist für Kupplungen und Bremsen bei Stromag. „Je schneller die Schiffe be- und entladen werden können, desto eher sind sie wieder unterwegs, um ihre Unterhaltskosten und Marge einzufahren.“ Die notwendigen Produktivitätssteigerungen haben zu größeren Dimensionen und Geschwindigkeiten bei den Zusatzsystemen geführt. Das wiederum hat Konsequenzen für die Bremssysteme: „Je höher das Tempo und das Lastgewicht, mit dem die Krane und Hebezeuge betrieben werden, desto mehr kinetische Energie muss das Bremssystem sicher handhaben können, um die Ausrüstung unter Kontrolle zu halten.“ So hat Stromag im Laufe der Zeit das Bremsensortiment für die Schifffahrt sukzessive an die höheren Belastungen angepasst und optimiert, bis die Grenzen des technisch Machbaren in Sicht kamen. Dann war es an der Zeit für ein neues technisches Konzept. 28 antriebstechnik 2019/12 www.antriebstechnik.de

KUPPLUNGEN UND BREMSEN AUFGRUND DER HÖHEREN LEISTUNG KÖNNEN KUNDEN FÜR VIELE ANWENDUNGEN JETZT EINE UM EIN BIS ZWEI BAUGRÖSSEN KLEINERE BREMSE WÄHLEN UND AUF DIESE WEISE KOSTEN EINSPAREN MICHAEL FRANK KOMPAKT, ROBUST UND ZUVERLÄSSIG Stromag bildete ein Engineering-Team und beauftragte es mit der Entwicklung einer grundlegend neuen Bremsenserie, die alle derzeitigen und in Zukunft absehbaren Anforderungen der Schiffsausrüstung erfüllen sollte. „Unsere Ziele für die neue Baureihe waren schnell formuliert“, sagt Michael Frank. „Unsere Kunden verlangten nach einer Lösung mit weiterhin hoher Zuverlässigkeit, aber mit deutlich höherer Belastbarkeit. Dabei mussten wir natürlich auch die Kosten im Auge behalten.“ Die Erreichung dieser Ziele war dann jedoch ein anderes Thema und eine echte Herausforderung, denn Bremssysteme für die Schiffsausrüstung unterliegen einer Reihe besonders hoher Anforderungen: Sie müssen auf kleinstem Raum untergebracht werden, alle mechanischen und elektrischen Standardschnittstellen für Wellen und Steuerungen aufweisen und den Einwirkungen von Wasser und korrosiver Atmosphäre im maritimen Umfeld standhalten. „Der Schlüssel zu höherer Bremsleistung sind verbesserte thermische Eigenschaften“, erläutert Michael Frank. „Von der Fähigkeit des Bremssystems, Wärme abzuleiten, hängt die erreichbare Leistung ab.“ Die Beeinflussung des thermischen Verhaltens eines Bremssystems ist ein komplexer Engineeringprozess, bei dem zahlreiche Faktoren zusammenspielen. Um die Leistungsvorgabe zu erreichen, brachte Stromag daher sein Know-how in der Auslegung moderner Reibsysteme ein, machte umfassenden Gebrauch von Werkzeugen für die computergestützte Simulation und Optimierung und prüfte diverse Prototypen auf dem Prüfstand und im Realeinsatz. LEISTUNGSZUWACHS BEI GERINGEREM KOSTENAUFWAND Das Resultat dieses Aufwands ist, so Michael Frank, das am höchsten optimierte Bremspaket, das das Unternehmen bis dato für elektromagnetische Bremsen für Trockenlauf entwickelt hat. Für die Kunden bedeutet das eine neue Leistungsdimension, die sich am besten an den Drehzahldaten der neuen Serie HPB (High Performance Brake) ablesen lässt. Eine Bremse vom Typ HPB für 100 Nm, eines der kleineren Modelle der Baureihe, ist für den Betrieb bei 6 500 min -1 ausgelegt, während das Vorgängermodell eine Nenndrehzahl von lediglich 3 000 min -1 hatte. Noch ausgeprägter ist der Leistungszuwachs bei den größeren Modellen: Die 4 000-Nm-Variante der HPB ist für 3 250 min -1 ausgelegt, während der Vorgänger nur 1 000 min -1 erreichte. Doch wie steht es mit den Kosten? Michael Frank erklärt, dass die neue Bauweise auch unter diesem Aspekt erhebliche Vorteile mitbringt: „Aufgrund der höheren Leistung können Kunden für viele Anwendungen jetzt eine um ein bis zwei Baugrößen kleinere Bremse wählen und auf diese Weise Kosten einsparen.“ Darüber hinaus sind alle Komponenten des neuen Bremssystems möglichst einfach, robust und montagefreundlich konzipiert. RATIONALISIERTE KONSTRUKTION Die Gesamtteilezahl wurde reduziert, z. B. durch Integration zuvor separater Abdeckungen in die Bremse. Die gesamte HPB-Serie ist modular aufgebaut, mit einer Reihe von Komponenten, die bei allen Modellen identisch sind. Dies vereinfacht die Lieferkette und die Fertigung. Diese Maßnahmen senken nicht nur die Produktionskosten, sondern tragen auch zu einer Optimierung des Wartungs- und Supportaufwands bei. Alle Komponenten der Serie zeichnen sich zudem durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen eine salzhaltige Atmosphäre oder andere aggressive Medien aus. Die Modelle der HPB-Serie sind als 2- oder 4-Flächenbremse erhältlich und decken den Bremsmomentbereich von 80 bis 5 000 Nm ab. Zwar ist die neue Bremsenserie aufgrund der Anforderungen in der Schifffahrt entstanden, doch auch in industriellen Umgebungen, in denen es auf dauerhafte Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit in rauen Umgebungen ankommt, ist die Neuentwicklung von Stromag geeignet. Fotos: Aufmacher: iStock/tkachuk; sonst.: Stromag GmbH www.stromag.com Die Modelle der HPB-Serie sind als 2- oder 4-Flächenbremse erhältlich und decken den Bremsmomentbereich von 80 bis 5 000 Nm ab www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/12 29

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