Schaltbare Kupplungen für Brücke: So kann der Verkehr wieder fließen

• Die zweiflügelige Klappbrücke über den Grand River im US-Bundesstaat Michigan muss ein enormes Verkehrsaufkommen bewältigen.
• Eine ausfallbedingte Modernisierung sorgt für einen zuverlässigeren Betrieb und verkürzt zugleich die Öffnungs- und Schließzeiten um mehrere Minuten.
• Für den Reserveantrieb kommen robuste schaltbare Kupplungen zum Einsatz.

Die systematische Instandhaltung wichtiger Verkehrswege ist eine immerwährende Herausforderung. Was Autofahrer dabei noch weniger tolerieren als Staus durch Baustellen, sind noch längere Staus durch Infrastrukturversagen. Als zu Beginn eines Feiertagswochenendes eine viel befahrene Klappbrücke im US-Bundesstaat Michigan ausfiel, erkannte daher die zuständige Behörde die Notwendigkeit eines neuen Motorantriebs. Dabei spielen schaltbare Kupplungen eine wichtige Rolle.

Im Rahmen des Reparatur und Modernisierung der Brücke wurde auch ein Reserveantrieb mit schaltbaren Kupplungen der SFC-Serie von Warner Electric installiert. Er stellt sicher, dass der Verkehr auch bei einem Ausfall des Primärantriebs zügig weiterfließt.

Der Grand River ist der längste Fluss im US-Bundesstaat Michigan und einer der drei wichtigsten Zuflüsse des Michigansees. Den Vorschriften der US Coast Guard zufolge müssen alle Brücken, die diese stark befahrene Schifffahrtsstraße in einer Höhe von unter 18 Metern queren, beweglich sein. Die Brücke, die den US Highway 31 bei Grand Haven über den Fluss führt, ist eine der am stärksten befahrenen Querungen in Michigan: An Wochenenden und Feiertagen kann das Verkehrsaufkommen von durchschnittlich 60’000 Fahrzeugen am Tag auf 120’000 anwachsen.

Blockade am Memorial Day Weekend

Die 1958 erbaute, zweiflügelige Klappbrücke ist ein wichtiges Element der lokalen Infrastruktur und muss ein von Jahr zu Jahr wachsendes Verkehrsaufkommen bewältigen. In den vergangenen Jahren kam es jedoch wiederholt zu Fehlfunktionen, bis die Brücke 2018 zu Beginn der Sommersaison am Memorial Day Weekend in der offenen Position blockierte. Die Folge waren lange Verkehrsstaus, sodass die Verkehrsbehörde des Bundesstaates sich zu Abhilfemaßnahmen genötigt sah.

Zunächst wurde der Bau einer neuen, höheren Brücke als Ersatz für die alte US-31-Querung erwogen. Voruntersuchungen ergaben jedoch, dass der Flächen- und Landschaftsbedarf einer höheren Brücke mit den entsprechenden Auf- und Abfahrten sich äußerst negativ auf die örtliche Bevölkerung und die Umwelt auswirken würde. So wurde stattdessen ein umfassendes Modernisierungsprojekt in Auftrag gegeben, das insbesondere den Motorantrieb betraf.

Schaltbare Kupplungen für Reserveantrieb

Auch die Reserveantriebe wurden im Zuge des Projekts erneuert. Der neue Hauptantrieb soll den Betrieb der Brücke auf Jahrzehnte hinaus gewährleisten. Das heißt aber zugleich, dass der ein oder andere Ausfall und Wartungsbedarf unweigerlich eintreten werden. Der Reserveantrieb ist daher so ausgelegt, dass er bei einem Ausfall des Hauptantriebs dessen Funktion sofort übernehmen kann, sodass eine Weiternutzung der Brücke während der Reparatur möglich ist. Die Antriebswellen des Reserveantriebs wurden mit den neuen schaltbaren Kupplungen der SFC-Serie von Warner Electric, einer Marke der Altra Industrial Motion Corporation, ausgestattet. Diese robuste Lösung gewährleistet die Zuverlässigkeit des Reserveantriebs auch unter widrigen Umgebungsbedingungen.

Die schleifringlose Stationary Field Clutch Coupling (SFC) kommt ohne Kollektorringe und Bürsten aus und ist somit besonders widerstandsfähig in rauen Umgebungen oder bei großen Temperaturschwankungen. Die SFC kann sowohl für die Flansch- als auch die Lagermontage spezifiziert werden, und eine Keilnabe mit Adapter dient als Kupplung für Inline-Wellenanwendungen.

Unempfindlich gegenüber Witterungseinflüssen

Für das Reservesystem wurden große, lagermontierte schaltbare Kupplungen vom Typ SFC-1525 mit 949 Nm statischem Moment und einer max. Drehzahl von 2’000 min-1 spezifiziert. (Bei Bedarf ist auch eine Version der SFC-1525 mit einem höheren statischen Moment von 1’830 Nm lieferbar.) Die Inline-Montage sorgte für ein wirtschaftliches und kompaktes Paket, das durch die schleifringlose Bauart der Kupplung unempfindlich gegenüber Witterungseinflüssen ist. Somit ist der Reserveantrieb bei Bedarf jederzeit einsatzbereit.

Die Entwicklung und Integration von regelmäßig genutzten Antriebssystemen für hohe Beanspruchung ist ein anspruchsvoller Prozess – vor allem, wenn es Ausfallzeiten zu vermeiden gilt. Warner Electric bietet hierfür fachkundige Beratung während der Entwicklung und Konzeptionierung an und liefert bei Bedarf auch kundenspezifische Lösungen. Als Teil von Altra Industrial Motion ist das Unternehmen weltweit vertreten und kann seine Kunden überall vor Ort mit Konstruktions-, Montage- und Instandhaltungsleistungen unterstützen.

Im Fall der US-31-Klappbrücke verbesserte die Modernisierung die Zuverlässigkeit des Betriebs und verkürzte zugleich die Öffnungs- und Schließzeiten um mehrere Minuten. Pünktlich zum Memorial Day 2019 funktionierte die Brücke wieder mit der gewohnten Zuverlässigkeit, und das Michigan Department of Transport konnte den Autofahrern zusichern, dass sich die extremen Verkehrsbehinderungen des Vorjahres nicht wiederholen würden.

Bild oben: Der Grand River ist der längste Fluss im US-Bundesstaat Michigan und einer der drei wichtigsten Zuflüsse des Michigansees. Bildquelle: Warner Electric

Weitere Informationen: https://www.warnerelectric.com/

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