antriebstechnik 3/2023

SPECIAL: KUPPLUNGEN UND

SPECIAL: KUPPLUNGEN UND BREMSEN KOMPONENTEN FÜR DIE WINDKRAFT UND FOTOVOLTAIK KLEIN UND WIRKUNGSVOLL Einen hohen Stromertrag erzielen Windkraft- und Fotovoltaik-Anlagen nur bei einer sicheren Übertragung des Drehmoments und der exakten Ausrichtung der Solarmodule. Kupplungen und Schrumpfscheiben leisten hier einen wichtigen Beitrag. Wenn sich in über hundert Metern Höhe die riesigen Rotorblätter einer Windenergieanlage (WEA) drehen, übertragen sie sehr hohe Drehmomente an den Generator in der Gondel. Damit dort die komplette mechanische Energie ankommt und in elektrische Energie umgewandelt werden kann, müssen Rotorwelle und Getriebehohlwelle reibschlüssig und spielfrei miteinander verbunden sein. Namhafte Hersteller von Windkraftanlagen setzen für diese Aufgabe oft Schrumpfscheiben von KBK Antriebstechnik ein. Diese Welle-Nabe-Verbindungen können durch ihre kompakten Bauweise selbst auf engstem Raum hohe Kräfte bis zu 327.000 Nm dauerhaft und zuverlässig übertragen. Die Bauteile haben gute Rundlaufeigenschaften und sind selbstzentrierend sowie selbstlösend. Der Hersteller fertigt seine Schrumpfscheiben standardmäßig aus hochfestem Vergütungsstahl, aber auf Wunsch gibt es auch vernickelte Ausführungen sowie Edelstahl-Varianten. Die Schrumpf- Sven Karpstein, Inhaber und Geschäftsführer KBK Antriebstechnik GmbH, Klingenberg a. M. scheiben eignen sich für Wellendurchmesser von 14 bis 280 mm und sind – auch als Sonderlösung – bereits ab Stückzahl 1 erhältlich. KUPPLUNGEN HABEN WICHTIGE AUFGABEN Am Triebstrang von Windenergieanlagen sind aber auch Metallbalgkupplungen von KBK im Einsatz. Sie ermöglichen die richtige Anpassung des Rotorblattwinkels an die Windstärke, gleichen aber auch die Relativbewegungen aus, die zwischen Antriebswelle, Generator, Getriebe und Rotor, zum Beispiel durch heftige Böen entstehen können. Die Produkte kommen zudem bei der Fertigung von Windenergieanlagen zum Einsatz. So sind Metallbalgkupplungen und Gelenkkupplungen aus Klingenberg unter anderem in Bohr- und Fräsmaschinen verbaut, mit denen die Rotorblätter bearbeitet werden. Die Kupplungen sorgen in den Fertigungsanlagen für eine spielfreie oder zumindest spielarme Übertragung des Drehmomentes und schaffen so die Voraussetzungen für die präzise Werkzeugführung. Diese ist unerlässlich für die Herstellung eines gleichmäßigen Flansches am Rotorblatt, der später eine 36 antriebstechnik 2023/03 www.antriebstechnik.de

Axiale Kräfte fest im Griff 01 Anpassend: Metallbalgkupplungen ermöglichen die optimale Anpassung des Rotorblattwinkels an die Windstärke robuste Verbindung zwischen der Nabe an der Gondel und dem Rotorblatt bilden muss. Wird hier nicht sehr genau gearbeitet, kann das im Betrieb der WEA fatale Folgen haben, denn die durch den Wind auf den Rotor wirkenden Kräfte sind enorm. EFFIZIENZ ERHÖHT Insgesamt 25 verschiedene Baureihen von Metallbalgkupplungen hat der Hersteller im Programm, darunter axial-steckbare Ausführungen, Varianten mit Spreiznabe sowie längenverstellbare Modelle. Die Kupplungen zeichnen sich durch eine absolute Spielfreiheit und eine hohe Verdrehsteifigkeit aus. Sie übertragen nicht nur höchste Drehmomente, sondern gleichen auch fertigungsbedingte axiale, angulare oder laterale Lageabweichungen an An- und Abtriebswellen aus. Die Metallbalgkupplungen decken Drehmomentbereiche zwischen 0,05 und 5.000 Nm ab und verfügen über Bohrungen für Wellendurchmesser von 1 bis 100 mm. Eine weitere DREI FRAGEN AN ... Besonderheit der Kupplungen ist ihr relativ geringes Gewicht: Da sie aus hochfestem Aluminium gefertigt werden, wiegen sie 50 Prozent weniger als vergleichbare Kupplungen aus Stahl. Diese Leichtbauweise macht die Metallbalgkupplungen zur einer Komponente für alle Anwendungen, die energieeffizient sein müssen und in denen es auf jedes Gramm Gewicht ankommt. Für Anwendungen im Bereich Erneuerbare Energien, in denen auf engstem Bauraum hohe Drehmomente übertragen werden müssen, gibt es darüber hinaus Schlitzkupplungen. Diese Bauteile verfügen aufgrund ihrer speziellen Geometrie über eine sehr kompakte Bauform. Sie werden in einem Stück gefertigt und sind sowohl in Ausführungen mit Klemmnaben (KBFK) als auch mit Halbschalen (KBFH) erhältlich. KBFK-Schlitzkupplungen übertragen in der Edelstahlausführung Drehmomente zwischen 6 und 240 Nm und in der Alu-miniumvariante Drehmomente zwischen 3 und 180 Nm. Die Kupplungen werden mithilfe der Klemmnaben axial auf die Welle gesteckt und sind mit Außen- Herr Karpstein, Sie liefern Ihre Produkte auch an Hersteller von Windenergie- und Fotovoltaikanlagen. Was tut KBK für mehr Klima- und Umweltschutz? Karpstein: Wir haben in dieser Hinsicht in den vergangenen Jahren einiges unternommen. Es sind zwar für sich genommen nur kleine Veränderungen, aber zusammen machen sie einen Unterschied. Ihre Sicherheit im Fokus Klemmköpfe Absturzsicherungen Linearbremsen Haltekräfte bis 500 t Sonderlösungen Hydraulisch, pneumatisch, elektrisch Weltweit einzigartig Woran denken Sie da konkret? Karpstein: Zum Beispiel an unsere Metallbalgkupplungen, die wir seit einiger Zeit aus hochfestem Aluminium anstatt aus Stahl fertigen. Dadurch sparen wir 50 Prozent des Gewichts ein und ermöglichen es der Industrie, energieeffizientere Maschinen zu bauen. Anwender können nämlich aufgrund unserer Kupplungen kleinere Antriebe verwenden und damit den Energieverbrauch senken. Außerdem verringert sich durch das geringere Gewicht das Massenträgheitsmoment der Kupplungen. Deshalb wird Energie beim Beschleunigen und Bremsen eingespart. Das hört sich gut an. Sie sprachen aber noch von weiteren Maßnahmen? Karpstein: Ja, wir haben zum Beispiel ein Recycling-System für unsere Transport-Verpackungen aus Kunststoff eingeführt. Bis vor einiger Zeit wanderten die bei unseren Kunden in den Müll. Jetzt holen wir sie nach der Auslieferung unserer Produkte dort ab und verwenden sie wieder. SITEMA GmbH & Co.KG Sicherheitstechnik und Maschinenbau 76187 Karlsruhe, Deutschland Tel. + 49 721 98661-0 info@sitema.de Nutzen Sie unser Online-Angebot! Produktfinder Funktionsbeschreibungen CAD Downloads Anwendungen