antriebstechnik 12/2016

MAGAZIN Oskar Peters

MAGAZIN Oskar Peters Erben Kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen höchster Güte – seit 64 im Markt 01 Oskar Peter ist der Vater der Spannelemente Benjamin Knöfler Spannsätze und Schrumpfscheiben sind standardisierte Elemente, die Welle und Nabe mit höchster Zuverlässigkeit verbinden. Vater der Spannelemente ist Oskar Peter. Er erkannte bereits Weihnachten 1948, dass im Vergleich zur Passfeder mit einer Spannverbindung wesentlich höhere Drehmomente spielfrei übertragen und damit die Wellendurchmesser kleiner werden können. Benjamin Knöfler, KNOEFLER - The Relations Expert, Obernburg am Main Im Jahr 1987 wurde Vordenker Oskar Peter in die Erfindergalerie des Deutschen Patent- und Markenamtes in München aufgenommen, aber nicht erst seitdem steht dieser Name endgültig für innovative Maschinenelemente. Jahrzehntelang arbeitete man zunächst als Vertriebspartner von Ringfeder Power Transmission, seitdem ist das Know-how im eigenen Markenverbund kontinuierlich gewachsen. Die von Oskar Peter vor über 60 Jahren erdachten Spannsätze und -elemente sind gar so erfolgreich, dass zwei Baureihen bis heute unverändert angeboten werden. Kunden bestimmen Entwicklungen Anfangs nur für die reine Drehmomentübertragung entwickelt, haben die Ringfeder-Ingenieure für den ursprünglichen Spannsatz neue Anwendungsgebiete erschlossen. Belastungen können heute auch kombiniert übertragen werden. Solange das resultierende Drehmoment nicht überschritten wird ist gleichgültig, ob der Spannsatz radial wie etwa bei einem Laufrad, axial wie bei einem Pressengestell oder mit Biegemomenten wie beispielsweise bei einer Fördertrommel belastet wird. Die meisten weiteren Entwicklungen wurden durch Kundenanfrage ausgelöst. So gibt es heutzutage antimagnetische Versionen für Unterwasserfahrzeuge ebenso wie rostfreie Ausführungen für die Lebensmittel- und Chemieindustrie. Für Anwendungen bei Bandtrommeln und für Rotorbrecher sind spezielle Baureihen und kundenspezifische Lösungen im Portfolio. Bei Aufsteckgetrieben haben jedoch mittlerweile die leicht von außen zu montierenden Schrumpfscheiben die klassischen Spannsätze ersetzt. Schrumpfscheiben lassen sich im beengten Bauraum bei Hohlwellen einfacher von außen montieren und demontieren als der Innenspannsatz und werden aus Gesenk-Schmiedeteilen in zwei Ausführungen gefertigt. Bei der dreiteiligen, selbstlösenden Variante muss die Verspannung mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen. Durch Veränderung der Anziehmomente können die Übertragungswerte den Bauteilbelastungen flexibel angepasst werden. Die zweiteilige Variante wird dagegen „auf Block gezogen“ und so ganz ohne Drehmomentschlüssel montiert. „Dank unzähliger theoretischer Untersuchungen, ergänzt durch praktische Versuche mit unseren Kunden, verfügen wir heute über einen schier unerschöpflichen Erfahrungspool, der uns hilft, Projekte zielgerichtet umzusetzen“, sagt Rainer Peter, Enkel des Spannsatz-Erfinders Oskar und bei Ringfeder als Produktmanager zuständig für die komplette Spanntechnik. „Umgebungseinflüsse stellen oft harte Rahmenbedingungen und wir müssen eine entsprechende Lösung finden.“ So z. B. geschehen bei Schiffsladern für Eisenerz und Kohle mit Kapazitäten von bis zu 25 000 t/h. „Hier ist die Ausfallsicherheit ein besonders wichtiges Kriterium, ein Stillstand verursacht schnell Kosten im mehrstelligen Millionenbereich“, erzählt der Experte. Die Ringfeder- Ingenieure realisierten die Bandtrommelbefestigungen mit Spannsätzen der Baureihe RfN 7015.0 für Wellendurchmesser mit 600 mm und größer. Neben dem durch die „Ich durfte schon als Kind zu Hause mit Spannsätzen spielen“ Rainer Peter Gurtzugdifferenz verursachten zu übertragenden Drehmoment sind das wirkende Biegemoment und die daraus resultierende Wellendurchbiegung wichtige Auslegungskriterien. Im Bandantrieb selbst – zwischen Getriebeausgangswelle und Trommelwelle – setzt man auf Flanschkupplungen RfN 5571 mit Schrumpfscheiben, da neben dem Drehmoment auch große Querkräfte übertragen werden müssen. Zwischen Motor und Getriebeeingangsseite wiederum werden Tschan B Kupplungen verwendet. Schnell und passend liefern Ein weiteres Einsatzgebiet bei Schiffsladern ist die Laufradbefestigung. Die großen Massen werden auf viele Laufräder verteilt und mit speziellen Spannsätzen befestigt, die die hohen Radiallasten aufnehmen können. Weil aber alle Anlagen des Kunden zur Staubunterdrückung kontinuierlich mit Wasser besprüht werden, kommen zusätzlich speziell beschichtete Schrauben mit eingestelltem Reibwert zum Einsatz um Spannungsrisskorrosion zu vermeiden. „Wir können Spannverbindungen für die meisten technischen Kundenanforderungen ab Lager liefern“, erläutert Rainer Peter und verweist auf die unzähligen Produktvarianten im Ringfeder Portfolio. Egal ob selbst- 12 antriebstechnik 12/2016

MAGAZIN 02 Da beim Spannsatz RfN 7015.0 die Verschiebung innerhalb erfolgt, ist dieser auch bei leichtem Rost auf der Welle noch sorgenfrei demontierbar 03 Durch die Eingabe der Parameter können Konstrukteure einfach einen Spannsatz für eine Bandtrommel berechnen zentrierend, niedrige Flächenpressung, hohes Drehmoment, hohe Drehzahl oder rostfrei – der Spezialist kann schnell und passend liefern. Auf den eigenen Prüfständen werden dabei Drehmomente bis 200 KNm und Axialkräfte bis 2 000 KN getestet. Geprüfte Sicherheit Ihr Know-how auf Herz und Nieren prüfen lassen Peter und seine Kollegen aber nicht nur auf dem eigenen Prüfstand am Firmensitz in Groß-Umstadt bei Darmstadt, sondern auch direkt im Einsatz beim Kunden. So geschehen z. B. bei einem Kraftwerksbetreiber. Dieser hatte ein Peltonrad mit einem Spannsatz eines Wettbewerbers montiert, der sich jedoch nicht mehr zuverlässig demontieren ließ. Die Ingenieure entschieden sich für den alternativen Einsatz eines Spannsatzes vom Typ RfN 7015.0 in der Größe 280 × 355 mm und den ultimativen Verspannungsversuch mit anschließender Demontage. Wichtig bei der Anwendung ist die sichere Drehmomentübertragung bei guten Rundlaufeigenschaften und eben der leichten Demontierbarkeit. Da bei dem eingesetzten Produkt RfN 7015.0 die Verschiebung innerhalb des Spannsatzes erfolgt, ist dieser auch bei leichtem Rost auf der Welle noch sorgenfrei demontierbar. Das Rad bleibt auch exakt positioniert da keine Axialverschiebung bei der Montage erfolgt. „Außerdem haben wir die Leitschaufel- Befestigung an den Kaplanturbinen optimiert. Die Spannsätze haben hier außer der Drehmomentübertragung die Aufgabe, bei Eindringen von Fremdkörpern um einige Grad durchzurutschen, damit die Leitschaufel ohne die Welle durch Fressen zu beschädigen etwas ausweichen kann. Das haben wir durch den Einsatz einer speziellen Beschichtung aller Gleitflächen erreicht.“ Der Spannsatz übernimmt also neben seiner eigentlichen Funktion auch gleich die eines Sicherheitselementes, das vor der Überlast schützt. www.ringfeder.com Vollständig überarbeitet! Die Berechnung und Gestaltung von Wälzlagern erreicht eine neue Ära Wälzlagerpraxis Das Standardwerk für Konstrukteure und Studenten in der 4. Auflage. Wälzlagerpraxis jetzt bestellen unter shop.engineering-news.net