In Dekantierzentrifugen werden Feststoffe und Flüssigkeiten getrennt. Durch die hohen Trommeldrehzahlen werden Feststoffe – diese haben eine höhere Dichte – von Flüssigkeiten mit geringerer Dichte separiert. Bei diesem Vorgang kann es immer wieder vorkommen, dass aufgrund der zu trennenden Stoffe die Schnecke mit der Trommel verklemmt und ein beträchtlicher Schaden an Maschinenteilen entsteht. Das wiederum führt zu längeren Stillstandszeiten der Anlagen; zum Produktionsausfall. Zur Vermeidung von Produktionsausfällen in diesem Maße kann man auf eine Sicherheitskupplung zurückgreifen. Mit deren Hilfe kann zwar nicht der Stillstand, aber der Crash – der Schaden am Getriebe, der Trommel oder dem kompletten Antrieb – abgewandt werden
Spielfreie Drehmomentbegrenzung
Die Sicherheitskupplung schützt die Maschine vor einer Überlast, indem sie die Krafttrennung vom Getriebe zur Trommel mit Förderschnecke auslöst. Was passiert genau? Die Geschwindigkeit der Förderschnecke passt sich in Millisekunden an die Geschwindigkeit der Trommel an und die Maschine kommt ohne großen Schaden zum Stillstand. Die unterschiedlichen Anwendungsgebiete der Dekanter fordern eine weite Bandbreite an speziellen Sicherheitskupplungen. Die spielfreie Sicherheitskupplung SKP des Antriebselemente-Herstellers R+W in freischaltender Ausführung sichert maximale Drehmomente von 2 800 Nm. Die Kupplung in kompakter Bauweise ist für indirekte Antriebe konstruiert und verbindet die Antriebskomponenten durch Passfedern nach DIN 6885 oder Zollabmessungen. Das Drehmoment ist außerdem, je nach Modell, stufenlos einstellbar. Als Standardfunktion wird üblicherweise die winkelsynchrone Einrastung angeboten. Erhältlich sind außerdem das durchrastende, gesperrte und freischaltende Funktionssystem, je nach Applikation. Vorwiegend werden Dekanter-Getriebe mittels Motor und Riemen angetrieben. Die Sicherheitskupplung wird normalerweise am Getriebe beim Riemenrad, welches die rotatorische Drehbewegung weitergibt, verbaut. Man trennt die Stelle zwischen Riemenrad und Eingang des Getriebes und schiebt die Kupplung auf die Getriebeeingangswelle. Der äußere Flansch der Sicherheitskupplung wird mit dem Riemenrad verbunden, so dass eine komplette Einheit entsteht, die nach außen nur minimal aufbaut. Radial auftretende Kräfte aufgrund der Riemenspannung treten in der Regel nicht an der Sicherheitskupplung auf, daher kann auf ein zusätzliches Lager verzichtet werden. Die Aufnahme der Getriebewelle in der Sicherheitskupplung wird von R+W so angepasst, dass keine Änderungen an der Getriebewelle vorgenommen werden müssen. Der Gehäusedeckel des Getriebes mit dem Riemenrad muss eventuell nur minimal angepasst werden. Aufgrund des Baukastenprinzips und der Flexibilität von R+W im Bereich Präzision können in solchen Fällen nach Angaben des Herstellers vergleichsweise kostengünstige, verlässliche Sicherheitskupplungen eingesetzt werden.
Revolutionäres Antriebskonzept
Da eine hohe Torsionssteife bei Dekanter-Antrieben im Vordergrund steht, empfiehlt sich eine Präzisionsmetallbalgkupplung wie die BK1. Das Modell überträgt je nach Größe Drehmomente von 15 bis 10 000 Nm und punktet durch eine kompakte, einfache Bauweise mit Flanschanbindung. Für eine Neuentwicklung eines Dekanters wurde für das Antriebskonzept die R+W-Metallbalgkupplung BK1 der Serie 6000 als Sonderausführung für ein auf dem Maschinenfundament aufgebautes Schneckenkonzept angepasst. Ausgewählt wurde diese Kupplung mit einer speziell dafür entwickelten Verzahnung für die Wärmeausdehnung und einer Sonderanfertigung eines Metallbalgs mit Drehmomentspitzen bis zu 15 000 Nm – und zusätzlichem Versatzausgleich zwischen Getriebe und Rotor. Die stationäre Bauweise wirkt sich unmittelbar positiv auf die Schwingungen, Lagerbelastungen und -lebensdauer, Schmierstoffversorgung und nicht zuletzt die Sicherheit aus. Außerdem bietet die Lösung einen geringeren Energieverlust als herkömmliche Dekanter- und Schneckenantriebssysteme. Plantsch- und Walkverluste werden ebenso eliminiert. Metallbalgkupplungen sorgen also maßgeblich – als Bindeglied zwischen den Einzelkomponenten – für einen reibungslosen, möglichst langen Betrieb der gesamten Anlage.
Große Industrieanwendungen
Größere Anlagen verlangen meistens eine höhere Drehmomentübertragung. Die R+W-Industriesicherheitskupplungen kommen diesen Anforderungen nach und übertragen je nach Ausführung standardmäßig Drehmomente von 200 bis 250 000 Nm. Auch Sonderlösungen sind möglich. Ein besonderes Modell, welches mittlerweile als Standard verfügbar und für Dekantereinsätze passend ist, ist die Sicherheitskupplung mit Passfederverbindung und Elastomerkupplung STE. Zur Grundeigenschaft dieser Kupplung gehören die Schwingungsdämpfung und der Ausgleich von Fluchtungsfehlern. Wie alle Sicherheitskupplungen begrenzt die STE das Drehmoment exakt. Je nach Bauart können Drehmomente von 200 bis 14 000 Nm übertragen werden. Außerdem ist die Kupplung durchschlagsicher und durch den Elastomerkranz steckbar. Einwertvoller Vorteil für kraftvolle Maschinenpakete auf begrenztem Platzangebot.
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