Kupplung

Maßgeschneiderte Kupplungen für die neue Seilbahn Zugspitze

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Auslegung und Auswahl der Kupplungen

Bei der Verbindung von Motor und Getriebe entschied sich Baumgartner für eine drehelastische Rotex-Klauenkupplung aus dem Programm der KTR Systems GmbH. Diese Baureihe wird seit mehr als fünfzig Jahren gefertigt und immer wieder um neue Varianten ergänzt. Sie stellt eine drehschwingungsdämpfende Kraftübertragung sicher und kompensiert Unregelmäßigkeiten im Antriebsstrang. Dabei ist die Kupplung wartungsarm und kompakt.

Motorseitig: Rotex in „XXL“ mit Schwungscheibe

Im Hauptantrieb der Seilbahn Zugspitze kommt eine Rotex-Version der Baugröße 160 zum Einsatz, die für Nenndrehmomente bis 19.200 Nm und eine Betriebsdrehzahl von 1495 min-1 ausgelegt ist. Eine Schwungscheibe mit einem Durchmesser von 900 mm und einer Dicke von 235 mm erhöht die Laufruhe im Antriebssystem und damit den Fahrkomfort. Insgesamt bringt die Kupplung ein Gewicht von 1,3 t auf die Waage und gehört aufgrund dieser Größe nicht zum Katalogprogramm vom KTR, sondern wird immer individuell vom Geschäftsfeld „Engineered Business“ projektiert.

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Seilscheibenseitig: Drehelastische Bolzenkupplung

Die Verbindung zwischen Getriebe und Seilscheibe übernimmt eine drehelastische, durchschlagsichere Bolzenkupplung aus dem Revolex-Programm von KTR. Diese Kupplung mit der Bezeichnung Revolex KX-D SD-355 wurde für drehmomentstarke Antriebe entwickelt. Konische Stahlbolzen mit Elastomerringen gewährleisten die Drehmomentübertragung zwischen den beiden Nabenhälften. Dabei werden sowohl Verlagerungsfehler ausgeglichen als auch ein sanfter – sprich drehelastischer – Anlauf des Antriebs und somit der Kabine erreicht. Im Wartungsfall ist die Demontage der Elastomerringe samt Bolzen im eingebauten Zustand möglich.

Die Revolex-Kupplung im Antrieb der Seilbahn überträgt Nennmomente bis 300.000 Nm bei einer Betriebsdrehzahl von 59,3 min-1. Die Welle-Nabe-Verbindung wird über einen KTR-Außenspannsatz der Baureihe 620 realisiert. Auch hier handelt es sich um einen Giganten in der Kupplungstechnik: Die Bolzenkupplung erreicht einen Außendurchmesser von 1,20 m und ein Gewicht von 3,6 t. Da beim Notbetrieb der Hauptantriebsstrang abgekoppelt wird und der Hilfsantrieb eingreift, ist sie schaltbar ausgeführt.

Hilfsantrieb: Schaltbare Zahnkupplung

Die Kupplungen auf der anderen Seite der Seilscheibe, die den Hilfsantrieb mit dem Gesamtantrieb verbinden, müssen ebenfalls schaltbar ausgeführt sein. Diese elektrohydraulischen Antriebe werden nur dann eingeschaltet, wenn die Hauptantriebe ausfallen und die Kabinen kontrolliert in die Stationen gefahren werden sollen. Hier ist keine Elastizität beim Anfahren des Antriebs als Komfortmerkmal erforderlich – schon deshalb, weil die Hydraulik für diese Elastizität sorgt. Aus diesem Grund ist in diesem Antriebsstrang eine doppelkardanische Ganzstahlzahnkupplung vom Typ Gearex SD-80 verbaut. Die Naben mit ballig geformter Verzahnung übertragen Nennmomente bis 300.000 Nm formschlüssig und gleichen dabei axiale, radiale und winkelige Wellenverlagerungen aus. Im Hilfsantrieb der Zugspitzbahn arbeitet die Kupplung mit einer Betriebsdrehzahl von maximal 8,4 min-1.

Elektrische isolierende Kupplungen

Zu den Besonderheiten der beiden drehelastischen Kupplungen im Hauptantrieb gehört die elektrisch isolierende Bauweise. „Wir verwenden in diesen Fällen Sonder-Elastomere, die einen Stromdurchgang verhindern“, erklärt Ansgar Silies, Produktmanager bei KTR. Diese Anforderung wird in Anwendungen gestellt, in denen nicht auszuschließen ist, dass sich Kriechströme negativ auf die Lebensdauer der Antriebskomponenten – vor allem der Wälzlager – auswirken. Bei Seilbahnantrieben gibt es noch weitere Gründe für die elektrische Isolierung. Baumgartner erläutert: „In die Zugseile werden berührungslos Signale eingekoppelt, die der Kommunikation mit der Kabine dienen. Außerdem kann man anhand des stromführenden Seils Unregelmäßigkeiten in der Seilführung erkennen: Sobald sich das Zugseil nicht mehr am vorgesehenen Ort befindet, wird es unumgänglich geerdete Komponenten wie das Tragseil oder den Boden berühren. Das lässt sich wiederum messtechnisch erfassen. Aus diesen Gründen ist es erforderlich, dass Seil und Seilscheibe gegenüber dem Antriebsstrang elektrisch isoliert werden.“

Kupplungen im Doppelpack

Da die beiden Antriebsstränge mit Hauptantrieb, Seilscheibe und – auf der gegenüberliegenden Seite – dem Notantrieb jeweils doppelt vorhanden sind, lieferte KTR auch jeweils zwei Kupplungen der beschriebenen Typen. Die Bremsscheiben für die Betriebs- und Sicherheitsbremsen sind direkt an die Seilscheiben angeflanscht. Zwar gibt es im KTR-Programm auch einen eigenen Geschäftsbereich für Bremsen, aber Garaventa setzt hier traditionell auf eigene Aggregate. Die Antriebstechnik in der Talstation wurde bereits montiert, für den Herbst sind die ersten Probefahrten geplant. Und pünktlich zur Skisaison 2017/18 soll die neue Seilbahn Zugspitze dann ihren Betrieb aufnehmen.

* Stefan Holtkötter ist in der Unternehmenskommunikation der KTR Systems GmbH in Rheine tätig

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