Ganzstahlkupplung hält Belastungen in Windkraftanlage stand

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Kupplung muss extreme Winkelverlagerungen verkraften

In über 100 Meter Höhe zerrt der Wind an den Rotorblättern, am Gehäuse der Gondeln und am Turm selbst. Deshalb sind Getriebe und Generator zur mechanischen Entkopplung elastisch gelagert. Hier müssen die Kupplungen die Relativbewegungen dieser Aggregate, die zu sehr hohen Verlagerungen im Antriebsstrang führen, an den Wellen ausgleichen (häufig weit über 10 mm) und das dauerhaft und zuverlässig.

Deshalb hat KTR die Radex-N, eine Stahllamellenkupplung speziell für Windkraftanlagen entwickelt. "Damit die Kupplungen den Wellenversatz gut und effizient ausgleichen können, wird die Radex-N-Ganzstahlkupplung mit zwei Lamellenpaketen aus hochfestem Federstahl montiert. Die Lamellenpakete befinden sich jeweils an der Bremsscheibe und am Generatorflansch. Diese spielfreie und wartungsfreie Kupplung ermöglicht den Ausgleich hoher Verlagerungen bei geringen Rückstellkräften. Extreme Winkelverlagerungen von bis zu 3° muss die Kupplung verkraften." erklärt KTR-Produktmanager Reiner Banemann.

Ein besonderes Augenmerk galt den Tests der Kupplungen. "Wir haben die Stahllamellenpakete auf unseren Prüfständen auf Herz und Nieren geprüft. Es wurden Dauertests mit bis zu 100 Mio. Lastwechsel bei max. Verlagerungen gefahren. Das sind Versuchsreihen, die 50 Tage und mehr im Dauerbetrieb laufen" so Banemann weiter und verweist auf die besondere Formgebung der Lamellen: Das Ziel war die optimale Form hinsichtlich Drehmomentübertragung und Drehsteifigkeit unter der Berücksichtigung der erforderlichen Verlagerungsmöglichkeiten zu finden. So haben diese oberflächenbehandelten Sonderlamellen eine taillierte Form erhalten und bilden das Herz der Radex-N, die durch hochfeste Passschrauben wechselseitig mit Nabe und dem GFK-Zwischenstück verbunden werden.

Tatsächliche Rutschmomente schon ab Werk eingestellt und gemessen

Die im GFK-Zwischenstück integrierte reibschlüssige Überlasteinheit arbeitet dank der verwendeten speziellen Reibbeläge stick-slip-frei. Das bekannte Problem der hohen Drehmomentspitzen ("Losbrechmoment") bei Rutschkupplungen soll somit zuverlässig vermieden werden. Die Rutscheinheit wird im Werk bei KTR zu 100 % auf speziellen Prüfständen kalibriert.

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