Verschleißarme Elastomerkupplungen Ausfallzeiten bei der Stahlverarbeitung im Warmwalzwerk minimieren

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Elastomerkupplungen der Marke Quick Flex von Lovejoy, hergestellt von der R+L Hydraulics GmbH, sorgen in einem Stahlwerk für die Drehmomentübertragung beim Antrieb der Rollgänge im Warmwalzwerk. Die temperaturstabilen Kupplungen sind verschleiß- und wartungsarm und helfen Ausfallzeiten zu minimieren.

Bei der Stahlverarbeitung wird das im Hochofen gewonnene flüssige Roheisen im Stahlwerk in Konvertern zu Rohstahl verarbeitet. Der Rohstahl wird anschließend in Stranggussanlagen zu langen Bändern, sogenannten Brammen, vergossen. Aus den anschließend gewalzten Brammen entstehen Bandstahl- oder Stahldrahtrollen, auch Coils genannt.

Die glühenden Brammen sind um die 10 m lang und wiegen 25 Tonnen. Rollenförderer beziehungsweise Rollgänge sorgen im Walzwerk für deren Transport. Wegen ihrer hohen Temperaturen dürfen die Brammen nicht zum Stillstand kommen, da dies die transportierenden Rollen beschädigen würde. Das Walzgut muss daher ständig auf den Rollen bewegt werden, bis es abgekühlt ist oder der nächste Verarbeitungsschritt bevorsteht.

Hier spielt die Zuverlässigkeit der Komponenten eine große Rolle: „Fällt an den Rollengängen eine Kupplung aus, kann man gegebenenfalls bis zum nächsten geplanten Stopp weiterarbeiten, geht aber dabei das Risiko ein, dass die Rolle beschädigt wird“, sagt Detlef Peick, Business Development Manager für den Bereich Kupplungen bei R+L Hydraulics in Werdohl. „Dadurch entstehen im Endeffekt bei der späteren Reparatur längere Ausfallzeiten beziehungsweise Kosten durch Ersatz der Rolle. Nimmt man den Rollengang aus dem Betrieb, vermeidet man zwar die Beschädigung der Rolle, schafft aber dann einen Flaschenhals für die restliche Produktion, da der nachfolgende Anlagenteil nicht genutzt werden kann.“

Stahl

Der steinige Weg zum CO2-freien Stahl

Zahnkupplungen – Schmierung und Kontrolle sind zeitaufwändig

Bisher werden an den Kupplungspositionen für solche Anwendungen meist Zahnkupplungen verwendet. Dieser Kupplungstyp hat hervorragende Eigenschaften bei Achsverlagerungen, wie sie bei den vorherrschenden Temperaturschwankungen vorkommen. Gleichzeitig können diese Kupplungen hohe Drehmomente sicher übertragen. „Zahnkupplungen haben aber auch viele Nachteile“, sagt Peick. „Sie müssen regelmäßig geschmiert werden, und für die Kontrolle des Zustands muss die Kupplung aufwändig geöffnet werden. Ist ein Austausch der Kupplungsnaben oder des Hülsenkörpers notwendig, muss meist das Getriebe und gegebenenfalls sogar der Elektromotor entfernt werden, bevor man die Komponenten tauschen kann. Nach dem Tausch der Kupplung müssen dann Getriebe und Elektromotor wieder ausgerichtet werden um eine ordnungsgemäße Funktion sicher zu stellen. All diese Arbeiten benötigen viel Zeit – Zeit, die in einem solchen Einsatzbereich sehr schnell sehr kostspielig werden kann.“

Elastomerkupplungen – kaum Verschleiß, einfach Inspektion

„An diesem Punkt setzen die Quick-Flex-Elastomerkupplungen an, die bei den übertragbaren Drehmomenten den Zahnkupplungen ebenbürtig sind“, sagt Peick. Die Konstruktion der Quick-Flex-Kupplung mit sich gegenüberstehenden, aber nicht ineinander greifenden Zähnen vermeidet den Kontakt von Metall zu Metall und daraus resultierenden Verschleiß. Gleichzeitig erlaubt diese Bauweise, das zur Drehmomentübertragung zwischen den Zähnen verwendete Elastomerelement einfach von außen einzulegen. Nach Lösen von wenigen Schrauben kann es im Handumdrehen inspiziert oder ausgetauscht werden. Dies ermöglichen leicht zu entfernende Abdeckungen, die für unterschiedliche Anwendungsfälle optimiert sind und einen einfachen Zugang zur Kupplung erlauben.

„Auf diese Art ist es sehr einfach, immer einen guten Überblick über den Zustand der Kupplungen zu behalten, ohne dass die Anlage für längere Zeit außer Betrieb gesetzt werden muss“, sagt Peick. „Auch die Vorratshaltung reduziert sich deutlich, da nicht mehr die kompletten Kupplungen vorrätig sein müssen, sondern nur die deutlich günstigeren Elastomereinsätze. Im dem Fall, dass es trotz der einfachen Kontrollier- und Wartbarkeit doch einmal zum Versagen kommt, kann gegebenenfalls weiter produziert werden, ohne die Rolle zu gefährden. Ein zerstörtes Elastomerelement unterbricht den Kraftfluss, sodass der Rollengang weiter betrieben werden kann. Bei nächster Gelegenheit kann dann das Elastomerteil in einem nur wenige Minuten dauernden Einsatz ausgetauscht werden, ohne die Getriebe oder Antriebe zu verschieben.“

Ultrahochfeste Stähle

Neuer Stahl erreicht doppelte Energieaufnahmekapazität

Da die Kupplungen keine Schmierung benötigen, entfällt auch das regelmäßige Kontrollieren und Nachfüllen von Öl. Die Elastomereinsätze der Quick-Flex-Kupplungen stehen in drei Härtegraden und einem hochtemperaturfesten Material zur Verfügung. Das temperaturstabile Material bietet eine höhere Sicherheit gegen Überhitzung, wenn doch einmal eine Bramme länger als geplant auf dem Rollengang liegen bleiben sollte.

Kupplung speziell für raue Einsatzbedingungen konzipiert

Die Kupplungen der Quick-Flex-Serie wurden speziell für raue Einsatzbedingungen konzipiert, deren hohe Anforderungen sie erfüllen, gleichzeitig aber nur ein Minimum an Wartung benötigen. Neben der hier beschriebenen Anwendung in der Stahlverarbeitung eignen sich die Kupplungen für den Einsatz im Bergbau, in der Öl- und Gasindustrie wie auch in der Lebensmittel-, Zellstoff- und Papierindustrie – überall dort, wo extreme Umgebungsbedingungen höchste Ansprüche an die Komponenten stellen.

Kupplungssystem

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