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DER KONSTRUKTEUR ASB 2017

DER KONSTRUKTEUR ASB 2017

GETRIEBE, KUPPLUNGEN,

GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN Geschwindigkeiten von geschätzten 5 m/s vorkommen. An dieser energiereichen Stelle entsteht das größte Gezeitenkraftwerk der Welt. Das Vorhaben erstreckt sich in ca. 30 m Tiefe auf einer Grundfläche von über 10 km 2 und wird von der schottischen Projektierungsfirma MeyGen Limited realisiert. Der Bau des Turbinenfelds erfolgt in mehreren Phasen. In der ersten Ausbaustufe wurden zu Beginn des Jahres vier Unterwasserturbinen der Hersteller Atlantis Resources Limited und Andritz Hydro Hammerfest auf dem Meeresgrund installiert. Weitere 80 Turbinen sollen bis 2022 folgen und eine Gesamtleistung von 86 MW erzielen. Das Fernziel des Gezeitenprojekts liegt bei insgesamt 398 MW. MeyGen würde dann das derzeit weltweit größte Gezeitenkraftwerk von Sihwa-ho in Süd korea mit 254 MW überflügeln. Die AR1500 der Firma Atlantis Resources Limited ist eine von zwei Hochleistungsturbinen, die auf dem Boden der Meerenge verankert wurde. Die Turbine misst eine Gesamthöhe von 22,5 m. Ihre Gondel ist knapp 11 m lang und wiegt 150 t. An ihrer Spitze befinden sich drei verstellbare Rotorblätter mit einem Gesamtdurchmesser von 18 m. Die Turbinengondel ist auf dem Turm um 360° drehbar gelagert. Um die Energie von Ebbe und Flut gleichermaßen zu nutzen, richtet ein Azimutlager mit einem Antriebsund Arretierungssystem die Gondeln bei jedem Gezeitenwechsel neu aus. Dafür wird der Antriebsstrang der Turbine fixiert. In der AR1500 kommen hierfür insgesamt drei elektromechanische Bremsen der Bauart EMB-STOP M-A-xx-F Lever von KTR zum Einsatz. Die aktiven Schwimmsattelbremsen, sogenannte Floater, erzeugen Klemmkräfte bis jeweils 125 kN. Sie sind direkt hinter dem Generator angeordnet und in der Regel geöffnet. Die Rotorbremsen schließen, sobald die Turbine beim Gezeitenwechsel in die neue Strömungsrichtung gedreht wird. Anschließend werden die Systeme wieder geöffnet und die Meeresströmung kann die Rotorblätter erneut antreiben. Die Bremsen sind als Haltebremsen ausgelegt, können in Ausnahmesituationen aber auch zur Notbremsung eingesetzt werden. Die elektromechanischen Systeme sind selbsthemmend, was bedeutet, dass die Stromzufuhr abgeschaltet werden kann, sobald die Bremsen zugefahren sind. Sollte die Stromzufuhr einmal unerwartet abfallen oder gar unterbrochen werden, bleibt die Anpresskraft aufgrund der Selbsthemmung erhalten. Im Umkehrschluss heißt das, dass die Bremsen keine elektrische Energie verbrauchen, wenn sie im geöffneten, betriebsbereiten Stand-by-Modus sind. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung der AR1500 ermöglicht eine Aktivierung der Bremssysteme zu jeder Zeit. FÜR JEDEN ZWECK DIE RICHTIGE BREMSE Ob elektromechanisches oder hydraulisches System, die Vorgehensweise bei der Projektierung bleibt immer dieselbe: Die Bremsen werden auf die individuellen Gegebenheiten jeder Anwendung angepasst und aufeinander abgestimmt. Dazu kommen Temperaturberechnungen, Spannungsberechnungen in der Bremsscheibe, FEM-Analyse und Bremszeitberechnungen und schließlich die Inbetriebnahme der Anlage und Wartungsdienstleistungen im Lebenszyklus sowie Schulungen für die Wartungsteams. Bilder: Aufmacher + 01 KTR Systems GmbH, 02 Atlantis Resources Limited www.ktr.com PRODUKTE UND ANWENDUNGEN "OB HYDRAULISCH ODER ELEKTROMECHANISCH – UNSERE BREMSSYSTEME SIND SO AUSGELEGT, DASS SIE FLEXIBEL EINGESETZT WERDEN KÖNNEN" Dr. Norbert Partmann, Geschäftsführer KTR Brake Systems GmbH Bei der Wahl des richtigen Bremssystems gilt es, die unterschiedlichsten Aspekte wie Platzbedarf, Betätigungsart, Klemmkraft und Reaktionszeit bis hin zur Kundenpräferenz zu berücksichtigen. Deshalb sollte der Anwender unbedingt auf die Beratung der Bremsenspezialisten vertrauen. Sie stellen sicher, dass für jede Applikation die optimale Bremse zum Einsatz kommt. www.DerKonstrukteur.de GEGENÜBERGESTELLT KTR-STOP EMB-STOP System Hydraulisch Elektromechanisch Bauarten - Festsattelbremse - Schwimmsattelbremse - Azimutbremse - Schwimmsattelbremse - Azimutbremse - Rotor Lock - Rotor Lock Betätigungsart Aktiv oder passiv Aktiv oder passiv Klemmkräfte Klemmkrafteinstellung - Bis 1 400 kN (passive Ausführung) - Bis 542 kN (passive Ausführung) - Vor Ort möglich - Geregelt (mittels Steuerung) - Bis 65 kN (passive Ausführung) - Bis 1 600 kN (passive Ausführung) - Ab Werk möglich - Geregelt (mittels Steuerung) Reaktionszeit Ab 0,1 Sekunden Ab 0,014 Sekunden Einsatztemperatur Von -40 °C bis +50 °C Von -40 °C bis +50 °C Platzbedarf Geringer Bauraum an der Bremsscheibe erforderlich Größerer Bauraum an der Bremsscheibe notwendig, dafür kein zusätzlicher Platzbedarf erforderlich Wartung Wartungsarm Nahezu wartungsfrei Einsatzgebiet Besonderheiten - Variabel - Besonders geeignet für raue Umgebungsbedingungen - on- und Offshore - Hohe Leistungsdichte - Geregelte Bremsvorgänge mittels elktronischer Steuerung möglich - Variabel - Besonders geeignet für raue Umgebungsbedingungen - on- und Offshore - Endmonate: Plug and Play - Geregelte Bremsvorgänge mittels elktronischer Steuerung möglich - Aktive Bremsen sind selbsthemmend, Bremskraft bleibt ernergielos erhalten 62 DER KONSTRUKTEUR ASB/2017

GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN BREMSEN FÜR STELLANTRIEBE Die federkraftbetätigten, elektromagnetisch gelüfteten Bremsen der Baureihe XS von Warner Electric zeichnen sich durch hohe Leistungsdichte aus. Dank ihrer Konzeption als statisch geschlossene Haltebremsen eignen sich die Modelle auch als Notstopp- Lösung. Die Bremsen wurden speziell für Stellantriebe entwickelt, die den größten Teil der Zeit in ihrer Position verharren. Typische Anwendungen sind Verstellmechanismen von Flugzeug- oder Fahrzeugsitzen und medizintechnische Einrichtungen. Der Stellantrieb muss in der Lage sein, die Position auch dann zu halten, wenn sich die Last ändert oder die Spannungsversorgung ausfällt. Die Bremsen sind in sechs Baugrößen mit einem Durchmesser von 22, 29 oder 33 mm erhältlich. Für jeden Durchmesser gibt es eine im Hinblick auf Gesamtlänge und Gewicht optimierte Variante sowie eine längere Version mit höherem Bremsmoment. Die Bremsen sind für die Aufnahme von Wellen mit einem Maximaldurchmesser von 3,5 4,5 bzw. 6 mm ausgelegt. Die Bremsspule wird serienmäßig mit 24-V- Gleichspannung versorgt. www.warnerelectric-eu.com DREI GETRIEBETYPEN: MEHR KRAFT AN DER WELLE Bis zu doppelt so hohe maximale Drehmomente liefern drei neue Typen der Getriebebaureihe G500 von Lenze. Die Kegelradgetriebe G500-B lassen sich in ihrer zwei- und dreistufigen Ausführung platzsparend in Maschinen integrieren, liefern fein gestufte Übersetzungen bis i=360 und ein Drehmoment bis 20 000 Nm. Die Stirnradgetriebe G500-H erreichen in zwei- und dreistufigen Ausführungen Drehmomente bis 14 000 Nm bei einer Übersetzung bis i=370. Die Flachgetriebe G500-S zeichnen sich durch ihre schmale Bauform aus. Das Drehmoment erreicht in zwei- und dreistufiger Ausführung 19 000 Nm mit fein gestuften Übersetzungen bis i=500. Alle Typen sind so konstruiert, dass Motoren weniger Energie aufbringen müssen, weil die Verluste so gering sind: ihr Wirkungsgrad liegt über 94 %. So steigt die Energieeffizienz, während die Eigenerwärmung sinkt – was eine längere Gebrauchsdauer begünstigt. Passende IE3-Motoren bietet der Hersteller mit den Reihen M240-P und M550-P an. www.lenze.com SCHNELLHUBGETRIEBE FÜR HIGH-SPEED-POSITIONIERUNGEN Mit den Schnellhubgetrieben NG1/2/3 bietet ANT Antriebstechnik eine mechanische Alternative zu Servohydraulik-Lösungen für hochdynamische Positionier- und Handhabungsaufgaben. Mit der Baureihe lassen sich (elektro-)mechanische Systemlösungen zusammenstellen, die Hubkräfte von 30 kN und mehr entwickeln, und das mit Beschleunigungen bis 40 m/s 2 . Die Getriebe gibt es in drei Baugrößen. Für Hubgeschwindigkeiten bis 175 mm/s und Wirkungsgrade bis 40 % empfiehlt der Hersteller die Varianten mit Trapezgewindetrieben. Für Hubgeschwindigkeiten bis 1 000 mm/s und Wirkungsgrade von etwa 70 % gibt es Ausführungen mit Kugelgewindetrieben. Dabei ist die Baugröße NG1 für Hubkräfte bis 12 000 N und die Baugröße NG2 für Hubkräfte bis 30 000 N ausgelegt. Die Baugröße NG3 ist kundenspezifischen Sondereinsatzfällen vorbehalten, bei denen meist noch größere Hubkräfte anfallen. Mit ihren kubischen Gehäusen sind die Getriebe allseitig montierbar. www.ant-antriebstechnik.de komplett zuverlässig ökonomisch Verschlussschrauben, Entlüftungsventile und Ölschaugläser – EIN Abdichtungssystem für alle Einschraub- und konstruktionsbedingten Löcher im Getriebegehäuse. Komplett montiert und einsatzbereit. HN | DREHTEILE Unser Paket für die Antriebstechnik It’s our turn. heinrichs.de