antriebstechnikk 3/2016

Wenn’s zu dynamisch

Wenn’s zu dynamisch wird Freilaufkupplungen schützen Hubwerksgetriebe von STS-Kranen vor Überlastung Christoph Wagener An modernen Containerkranen kommt es häufig zu Problemen mit der Dauerfestigkeit der Hubwerksgetriebe. Durch den Einbau von Freilaufkupplungen kann dieser Problematik jedoch entgegengetreten werden. Lesen Sie hier, wie eine neue Serie von Kupplungen die Hubwerksgetriebe der Ship to Shore (STS)-Krane wirksam vor Schädigungen durch Überlast schützt. Christoph Wagener ist Product Manager bei M.A.T. Malmedie Antriebstechnik GmbH in Solingen Für die Auslegung der Hubwerksgetriebe werden norm. die Beschleunigungs- und Leistungsdaten der entsprechenden Hubwerke verwendet. Weil jedoch hohe Bremssicherheiten von den Betreibern gefordert werden, sind die Bremsleistungen meist stark überdimensioniert. Im normalen Betriebsfall haben die mechanischen Bremsen nur eine Haltefunktion zu übernehmen und die Überdimensionierung wirkt sich in so einem Fall nicht negativ aus. Wenn am Hubwerk jedoch aufgrund von Überdrehzahlen oder sonstigen Steuerungsfehlern Emergency-Stopps (E-Stopps) während des Senkvorgangs ausgeführt werden müssen, wirkt sich die Überdimensionierung der mechanischen Bremsen aufgrund der kurzen Verzögerungszeiten nachteilig auf die Lebensdauer der Getriebe aus. Konstruktionsbedingt fallen zuerst die Sicherheitsbremsen an der Bordscheibe der Seiltrommeln ein. Aufgrund der rotierenden Massen der Motoren, der Kupplung und der Getriebe kommt es im Getriebe dann zu einem Flankenwechsel. Die Summe der Flanken-und Axialspiele bewirkt anschließend eine freilaufende Winkelbewegung, bis die Gegenflanken der Verzahnung einen Mo- 52 antriebstechnik 3/2016

KUPPLUNGEN UND BREMSEN ment aufbauen können. Dies hat zur Folge, dass die Schwungmassen mit Wucht stoßartig in die Gegenflanken einschlagen können. Dieser Lastfall beeinflusst die Lebensdauer von Getriebe und Lagern erheblich. Weil es sich um Schrägverzahnungen handelt werden die Wälzlager zus. stoß artig axial in Gegenrichtung belastet. Um die Über lastung des Hubwerkgetriebes bei einem Lastfall E-Stop im Senksinn entscheidend zu beeinflussen, müssen die Schwungmassen der schnell laufenden Getriebeseite weggeschaltet werden. An einem Hubwerksgetriebe gibt es aufgrund der zu hebenden Lasten nur eine Kraftrichtung. Für Heben und Senken sind aber unterschiedliche Drehrichtungen notwendig. Beim Senken ist Drehrichtung und Kraftrichtung gegensätzlich, der Motor verhindert hier den freien Fall der Last. Die neue Freilaufkupplungs-Reihe ISC-Coupling von Malmedie überträgt ein Drehmoment Sicherheitskupplungs-Reihe ISC-Coupling von Malmedie überträgt ein Drehmoment nur einer Richtung nur einer Richtung und dreht in der anderen Richtung frei. Somit wird das schädliche, stoßartige Drehmoment im Lastfall E-Stop im Senksinn nicht übertragen. Im Getriebe laufen lediglich die verbleibenden Schwungmaßen der Getriebewellen und – bei Anordnung des Freilaufs auf der Motorwelle – die Schwungmassen der Kupplung mit Bremsscheibe auf. Hierdurch wird die Belastung des Getriebes erheblich gesenkt. Bilder: Fotolia, Malmedie www.malmedie.de CONNECTING POWER A T ITS SAFES T Zahn-Kupplungen Tonnen-Kupplungen Sicherheits-Kupplungen www.malmedie.com