antriebstechnik 12/2015

GETRIEBE UND

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN Ein Meilenstein Antriebstechnik für das leistungsstärkste Baggerschiff der Welt Vanessa Libal, Uwe Krause Die luxemburgische Jan De Nul Group setzt bei ihrem neuen Schiff auf Antriebstechnik und Prüfsysteme von Renk und stattet das mit einer Gesamtleistung von 41 MW leistungsstärkste Baggerschiff der Welt mit Getrieben und Kupplungen aus Rheine aus. Eine große Herausforderung? Baggerschiffe oder Dredger, wie sie in der Schifffahrt auch genannt werden, kommen weltweit zum Einsatz. Sei es beim Ausbaggern von Häfen, Flussmündungen oder zur Landgewinnung. Der Eigner und Bagger-Spezialist Jan De Nul Group lässt derzeit das weltweit leistungsstärkste Schiff dieser Art bauen und vertraut dabei in Sachen Antriebstechnik auf Technologie der Renk AG in Rheine. Vanessa Libal, Marketing (RENK AG Werk Augsburg) und Uwe Krause, Entwicklung Technologie (RENK AG Werk Rheine) bei RENK AG in Augsburg Das beauftragte Gesamtpaket umfasst drei Generatorgetriebe, zwei antriebe mit je 8500 kW, ein Getriebe für die Booster-Pumpen- 8500 kW Unterwasserpumpe und ein Getriebe für den Schneidkopf-Antrieb mit ebenfalls 8500 kW Leistung. Dieses Bohrkopfgetriebe ist mit 290 t Gewicht das größte und schwerste, das bislang für ein Baggerschiff gebaut wurde. Es wird von zwei Elektromotoren angetrieben und ist zusammen mit den anderen Antriebskomponenten, der Schneidkopfvorrichtung und dem Saugrohr auf dem absenkbaren Gerüst des Baggerschiffes angebracht. Massiv und robust Die extremen Einsatzbedingungen stellen hohe Anforderungen an die einzelnen Komponenten. So müssen z. B. außerordentliche Stoßbelastungen beim Bohren im Fels vom Getriebe aufgenommen werden. Es ist deshalb besonders massiv und robust gebaut. Eine Besonderheit bei der Konzeption des Getriebes ist die zweistufige Lösung. Dadurch ergibt sich ein verbesserter Wirkungsgrad und im Vergleich zum herkömmlichen, drei stufigen Antrieb eine geringere Teilevielfalt. Der neue Schneidkopfsaugbagger von Jan De Nul setzt Maßstäbe. Er hat insgesamt eine installierte Leistung von 41 MW und damit 50 % mehr Leistung als das derzeit größte Baggerschiff der Welt, „J.F.J. De Nul“, das sich ebenfalls im Besitz der Jan De Nul Beeindruckende Dimensionen − das Bohrkopfgetriebe vom Typ CDSHII-4.800 wiegt 290 t Firmengruppe befindet. Der Dredger kann extrem hartes Gestein in Tiefen bis zu 45 m abfräsen. Dabei saugen die Pumpen das zerkleinerte Gestein, Sand und Lehm durch ein Saugrohr von über 1 m Durchmesser. Die besonders leistungsstarken Booster-Pumpen erzeugen Drücke bis zu 45 bar, um diesen Abraum über eine lange Pipeline an Land zu befördern. Dank der hohen Pumpleistung können die Bohrabfälle über größere Entfernungen gepumpt werden, als bei anderen Dredgern. Wertvolle Referenz Die Lieferung der Antriebstechnik für dieses hochmoderne Baggerschiff ist für das Renk Werk Rheine, das auf die Produktion von Standardgetrieben aller Art spezialisiert ist und mit über 450 Mitarbeitern Standardgetriebe für Handels- und Versorgerschiffe, Flüssiggas tanker und Fähren sowie Windkraftgetriebe, Turbogetriebe für Industrieanlagen und Kupplungen für verschiedene Anwendungen entwickelt und fertigt, ein wichtiger Meilenstein und eine wertvolle Referenz. www.renk.eu 26 antriebstechnik 12/2015

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN Präzisions-Servogetriebe für vielfältige Einsatzbereiche Ein großer Baukasten mit insgesamt 12 Baugrößen ermöglicht bei den Präzisions-Servogetrieben der Baureihe ZN.. von SEW-Eurodrive eine Vielzahl von Getriebe-Motor-Kombinationen. Präzisions-Servogetriebemotoren bestehen aus einem Zykloidgetriebe sowie einem synchronen Servomotor der Baureihen CMP.., CMPZ.. oder CM.. Ein Zwischenflansch verbindet die beiden Antriebskomponenten und ermöglicht durch den Direktanbau die Übertragung hoher Beschleunigungsmomente von 600 Nm bis 36,7 kNm auf engstem Raum. Funktionsbedingt weisen die ZN..-Getriebe eine hohe Positioniergenauigkeit auf, weil das Verdrehspiel bzw. der Hystereseverlust für alle Baugrößen unter einer Winkelminute liegt. Zudem sind auch bei hohen Lasten hohe Torsions- und Kippsteifigkeiten sichergestellt. Die integrierten Schrägkugellager ermöglichen ein hohes zulässiges Kippmoment. Eine hohe zulässige Schockbelastung bis zum Fünffachen des Nennmoments sorgt zudem für ausreichende Sicherheitsreserven. www.sew-eurodrive.de Neue Antriebslösungen mit weltweitem Support Altra Industrial Motion stellt neue Produkte dreier seiner bekanntesten Marken vor: Bauer Gear Motor, Huco Dynatork und Matrix International. Die Marken sind Teil des Altra-Netzwerks und können daher für den Vertrieb und Support ihrer Produkte auf die regionalen Vertriebsniederlassungen und Vertragshändler in aller Welt zurückgreifen. Die Motoren der Baureihe BK17 von Bauer zeichnen sich durch eine modulare Bauweise aus und können mit den meisten führenden Umrichter- Fabrikaten betrieben werden. Der Hersteller bietet eine Auswahl an Permanentmagnet-Synchronmotoren an, die sämtliche Anforderungen der Effizienzklasse IE3 und IE4 erfüllen. Das Standard angebot umfasst darüber hinaus Ausführungen in Edelstahl sowie Motoren für explosionsgefährdete Bereiche und Hygienebereiche. Huco Dynatork produziert seit 1967 kompakte Präzisions kupplungen für die industrielle Automatisierung. Matrix verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung sowohl in der Entwicklung als auch in der Fertigung federbetätigter, elektromagnetischer Bremsen für Servomotoren. www.altramotion.com Mikro-Gewindespindeln für Insulinpumpen A-Drive bietet Mikro-Gewindespindeln an. Die kompakten Spindeln ermöglichen gleichmäßige Rotations- und Linearbewegungen und eignen sich vor allem für spezielle medizinische Einsatzbereiche wie in Insulinpumpen. Die Gewindespindeln mit einem Durchmesser von nur 2 mm gehören zur Mikroserie des Herstellers Haydon Kerk. Sie sind aus Edelstahl gefertigt; bei den Muttern kommen Verbundpolymere oder auch kundenspezifische Werkstoffe wie PEEK zum Einsatz. So lässt sich eine ebenmäßige und effiziente Umsetzung von Rotations- und Linearbewegungen gewährleisten. TFE-Beschichtungen helfen, das für die Kolbenbewegung erforderliche Drehmoment zu reduzieren. Die Spindeln sind langlebig und wartungsfrei. www.a-drive.de Maximales Drehmoment auf engstem Raum Das Unternehmen Sumitomo (SHI) Cyclo Drive präsentiert sein Präzisionsgetriebe der Fine-Cyclo-Reihe. Der kompakte Präzisionsantrieb FC Drive C25 mit Hohlwelle ist das Ergebnis einer Kooperation mit der schwedischen HDD Servo Motors AB. Die Kombination des Zykloidenprinzips der Fine-Cyclo-Getriebe mit der patentierten Stritorque- Technologie der HDD-Motoren ermöglicht einen Antrieb, der nur halb so lang ist wie herkömmliche Drehantriebe vergleichbarer Leistung. Die Einheit erreicht ein Beschleunigungsmoment von 1 040 Nm und das bei – je nach Feedback-System – gerade einmal 174 mm Länge und 189 mm Durchmesser. Zudem weist der Antrieb trotz der kompakten Bauform eine großzügige Hohlwellenbohrung von 45 mm auf, welche die Durchführung von Leitungen und Medien erlaubt. Ansprechen wollen die beiden Unternehmen mit ihrem neuen Produkt eine Vielzahl von Branchen, allen voran Werkzeug maschinen- und Roboterhersteller sowie die Verpackungsindustrie. www.sumitomodrive.com Gehäusesteifigkeit in Getrieben berücksichtigen Für die statische Systemanalyse können mit der Software von Kisssoft ab sofort auch die Nachgiebigkeit des Gehäuses und der Einfluss auf die Lastverteilung im Getriebe sowie die Lagerreaktionskräfte iterativ berücksichtigt werden (Modul KS4). Für die Berechnung wird eine Steifigkeitsmatrix des Gehäuses importiert, die aus einer FE-Berechnung erzeugt wird. Die daraus resultierenden Wellenverlagerungen bewirken eine Schiefstellung der Verzahnungen und beeinflussen so – insbesondere bei nachgiebigen Gehäusen und hohen Kräften – die Verzahnungsoptimierung. Ein Referenzprojekt mit einem Schaltgetriebe eines Motorradherstellers in Zusammenarbeit mit Cadfem wurde beim Kisssoft- User-Meeting 2015 vorgestellt und kann als Power Point-Präsentation in Englisch unter info@kisssoft.ag angefordert werden. Zu diesem Thema wird auch ein kostenloses Webinar auf Deutsch am 10. November und 10. Dezember 2015 von Cadfem angeboten. Weitere Infos unter www.cadfem.de. www.kisssoft.ag antriebstechnik 12/2015 27