Welle-Nabe-Verbindung Schrumpfscheibe für den Triebstrang in 5 MW-Windkraftanlagen

Redakteur: Stefanie Michel

Stüwe zeigt, wie mit einer für die Windkrafttechnik weiterentwickelten Welle-Nabe-Verbindung die Leistungsübertragung sicherer wird und die Montage deutlich vereinfacht werden kann.

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Einsatz von Schrumpfscheben im Antrieb eines Prüfstandes. (Bild: Stüwe)
Einsatz von Schrumpfscheben im Antrieb eines Prüfstandes. (Bild: Stüwe)

Die hohen Dreh- und Biegemomente, die zwischen Rotorwelle und Getriebe auftreten, machen die so genannten Schrumpfscheiben als reibschlüssige Verbindung an dieser Schnittstelle zum Konstruktionselement der Wahl, denn: Schrumpfscheibenverbindungen sind absolut spielfrei und kerbenlos. Das ist von besonderer Bedeutung bei hohen stoßartigen Belastungen, wie sie in Regionen mit stark böigen Winden auftreten.

Mit der weiter verbesserten hydraulisch spannbaren Schrumpfscheibe ist die Montage und Demontage der Bauteile des Antriebsstrangs nicht nur einfacher, sondern auch der Zeitaufwand geringer.

Besonders gute Erfahrungen wurden laut Hersteller beim Einsatz in Getriebeprüfständen gemacht. Die daraus resultierenden wirtschaftlichen Vorteile sollen im Servicefall auch bei Windkraftanlagen genutzt werden können. Schrumpfscheiben werden im Antriebsstrang von Windkraftanlagen nicht nur im langsamlaufenden Bereich zwischen Rotor und Getriebe eingesetzt, sondern auch im schnelllaufenden zwischen Getriebe:Kupplung und Kupplung:Generator.

Hydraulische Schrumpfscheibe lässt sich schnell montieren und demonieren

Während Standardschrumpfscheiben bei einem Wellendurchmesser von 570 mm und einem Drehmoment von 4700 kNm mit 30 hochfesten Schrauben verspannt werden und damit der Zeitaufwand für die Montage von der Größe der Antriebseinheit abhängig ist, lässt sich die "schraubenlose" hydraulische Schrumpfscheibe in einem Bruchteil dieser Zeit justieren und montieren bzw. demontieren. Diesen Vorteil erreichten die Stüwe-Konstrukteure durch die Anwendung der Technik des Öldruckverbandes. Mit hydraulischem Druck wird ein "Gleitpolster" erzeugt, durch das der Außenring der Schrumpfscheibe reibungsarm auf den Innenring aufgeschoben werden kann. Auch dieses Aufschieben erfolgt hydraulisch absolut gleichmäßig. Da schon sehr geringe Ölmengen ausreichen, kann der benötigte hydraulische Druck mit einer Handpumpe erzeugt werden.

Die hydraulischen Schrumpfscheiben werden für Wellendurchmesser von 50 mm bis 900 mm und für Drehmomente bis 10 000 kNm angeboten. Gemeinsam mit der Getriebe-Industrie und den Windkraftanlagenherstellern sind hydraulisch spannbare Schrumpfscheiben in der Entwicklung, die in 5 MW-Anlagen eingesetzt werden können. (mi)

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