Komponenten- und Systemhersteller Ringspann stellt neue Lösungen für Ingenieure und Anlagenbauer in der Windkraft-Branche auf der Fachmesse Windenergy Hamburg vor (27. bis 30. September 2016). Neben neuen Schwerlast-Rutschnaben für die Überlastsicherung und großen Schrumpfscheiben zur Außenspannung von Hohlwellen stehen dabei vor allem energieeffiziente Industriebremsen und das Brake Control System BCS 600 im Mittelpunkt.

Kritische Überlast-Situationen, meteorologische Jahrhundert-Ereignisse und plötzliche Notstopps – moderne Windkraftanlagen müssen für solche Extremfälle gewappnet sein. Ihre Entwicklung und Konstruktion folgt daher eigenen Regeln und strengen Auflagen. Auch Komponenten- und Systemhersteller wie Ringspann haben die außergewöhnlichen Anforderungen vor Augen, wenn sie neue System den Fachbesuchern der Windenergy Hamburg zeigen.

Effiziente Bremssysteme

Der Lieferant hat ein breit angelegtes Programm an hydraulischen, pneumatischen und elektromagnetischen Industriebremsen, die sich als Regel-, Halte- und Notstopp-Systeme nutzen lassen. Zudem hat Ringspann kürzlich sein Angebot um Elektro-Scheibenbremsen mit Klemmkräften von bis zu 24 Kilonewton erweitert. Diese neuen elektromagnetischen Industriebremsen der Baureihen EV und EH sind wartungsarm und punkten mit kompakten Einbaumaßen, geringem Gewicht und hoher Funktionalität. Beeindruckend ist zudem, dass sie während der gesamten Haltephase mit einer minimalen Leistungsaufnahme auskommen; bei den kleinen Größen sind es nur 10 Watt.

Weitere Vorteile in punkto Instandhaltung ergeben sich dadurch, dass sich das Bremsmoment (Klemmkraft) einfach und mit hoher Genauigkeit über eine Stellmutter an den Einsatzfall anpassen lässt und dass auch der Tausch verschlissener Reibklötze mit wenigen Handgriffen erledigt ist – eine Demontage der Bremse ist nicht nötig. Auch das sensorische Monitoring von Bremsenfunktion und Verschleißgrad des Bremsbelags sind Features, die die Wartung und Handhabung vereinfachen. Alle sensortechnischen Überwachungsfunktionen lassen sich in übergeordnete Sicherheits- und Steuerungssysteme von Windkraftanlagen integrieren.

Pneumatische und hydraulische Bremsen

Alternativ zu den Elektrobremsen liefert das Unternehmen zahlreiche Baureihen mit pneumatischen und hydraulischen Bremsen. Beachtenswert sind hier unter anderem die Bremssättel HS 120 FHM (federbetätigt/ hydraulisch gelüftet) oder die hydraulisch betätigten und ungelüfteten HI 180 HUK, die beispielsweise als Azimutbremsen in Windkraftanlagen (WKA) zum Einsatz kommen. Von zentraler Bedeutung für den Einsatz in der Windkrafttechnik ist auch, dass alle hydraulisch betätigten und hydraulisch gelüfteten Bremsen mit dem Brake Control System BCS 600 zusammen arbeiten können. Dieses intelligente Steuerungssystem führt nicht nur komplexe Bremsprozesse (Zeit, Weg, Verzögerung) aus, sondern bringt auch wichtige Sicherheits- und Überwachungsfunktionen mit. Es besteht aus einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit mit Controller, I/O-System, Web-Interface und Touchscreen sowie einem kompletten Hydraulikaggregat. Das BCS 600 steuert und überwacht auch mehrere Bremssysteme parallel, lässt sich via Internet fernwarten (Option) und kann über EtherCat, Profibus oder CANopen in übergeordnete Infrastrukturen integriert werden.

Überlastsicherung für Extremfall

Weiteres Messe-Highlight ist eine neue Hochleistungs-Rutschnabe (die RSHD). Diese Überlastsicherung kann bei niedrigstem Verschleiß maximale Rutschdrehmomente von bis zu 60.000 Newtonmetern über eine sehr lange Betriebsdauer konstant halten. Außerdem überzeugt sie durch ihre hohe Trockenlauf-Stabilität bei sehr hohen Temperaturen an den Reibbelägen. Anlagenbauer der Windenergietechnik erhalten damit eine Überlastsicherung, mit der sie das Schadens- und Ausfallrisiko ihrer Antriebsaggregate senken und den Aufwand für deren Wartung minimieren können.

Schrauben- statt Tellerfedern

Weiter erwähnenswert: Bei den Rutschnaben von Rindspann erzeugen keine Tellerfedern, sondern lange ISO-Schraubenfedern eine Anpresskraft mit linearer, flach verlaufender Kennlinie auf die Reibbeläge. Selbst bei einem Verschleiß des Reibbelags ist der Abfall des Rutschdrehmoments – des entscheidenden Leistungsparameters einer Rutschnabe – daher kaum der Rede wert. Da die Entwickler die neue Überlastsicherung zudem mit Hochleistungs-Reibbelägen aus einem nickelfreien Sintermaterial bestückt haben, ist es ihnen gelungen, diese konstruktiven Vorteile bis weit in den oberen Schwerlastbereich hinein auszuschöpfen.

Für den Einsatz in der Windkrafttechnik bietet das Unternehmen die neue Schwerlast-Rutschnabe in fünf Baugrößen an. Die kleinste Rimostat-RSHD hat einen Durchmesser von 205 mm und deckt bei Drehzahlen von bis zu 2.700 min-1 Rutschdrehmomente von 300 bis 3.000 Nm ab. Die größte Variante hat 600 mm Durchmesser und lässt sich bei Drehzahlen von bis zu 1.000 min-1 für Rutschdrehmomente von 20.000 bis 60.000 Nm einsetzen. In allen Baugrößen besteht die Möglichkeit, das geforderte Rutschdrehmoment bedarfsgerecht einzustellen. Praktisch: Das erfolgt nicht durch die Justage jeder einzelnen Federvorspannung, sondern durch Aktivierung bzw. Deaktivierung kompletter Federn. Auf Wunsch übernimmt Ringspann die Einstellung des Rutschdrehmoments werkseitig.

Große Wellen sicher spannen

Den dritten Windenergy-Schwerpunkt bildet die Produktgruppe der Welle-Nabe-Verbindungen – und hier vor allem die neuen Schrumpfscheiben der Baureihen RLK 608 und RLK 603 für die Außenspannung von Hohlwellen mit großen Durchmessern. Speziell mit Blick auf Anwendungen in der Windkrafttechnik hat Ringspann diese Baureihen um zwei- bzw. dreiteilige Schrumpfscheiben für mächtige Wellen mit Durchmessern von bis 620 mm bzw. 500 mm ergänzt. Diese Schrumpfscheiben können unglaubliche Drehmomente von bis zu 4.225.000 Nm (RLK 608) bzw. 1.460.000 Nm (RLK 603) übertragen und eignen sich beispielsweise für die spielfreie Verbindung von Hohlwellen-Getrieben mit Maschinenwellen oder Gelenkwellenflanschen mit Antriebswellen.

Bei den Ausführungen der Baureihe RLK 608 handelt es sich um moderne zweiteilige Schrumpfscheiben (ein Stufenkegelring/ eine Stufenkegelbuchse), die dank ihrer geschlossenen Bauform unempfindlich gegen Verschmutzungen sind und auch bei hohen Drehzahlen einen taumelschlagfreien Lauf gewährleisten. Sie lassen sich über Spannschrauben einfach ohne Drehmomentschlüssel weg-gesteuert montieren. Die RLK 603 Schrumpfscheiben hingegen folgen der klassischen dreiteiligen Bauform (zwei Stufenkegelringe/ eine Stufenkegelbuchse) und werden per Drehmomentschlüssel montiert. Beide Baureihen ermöglichen die gleichzeitige Übertragung von Drehmomenten und Axialkräften und zentrieren die Hohlwelle bzw. die Nabe zur Welle.