Scheibenkupplungen überwinden Wasser

Die Anden sind nicht nur der läng­ste Gebirgszug der Welt, son­dern außer­halb Asiens auch der höch­ste. Die Ehrfurcht ein­flößende Topogra­phie des Gebirges stellt die Pipelinebauer der Region vor große Her­aus­forderun­gen, wenn es um die Absicherung der Betrieb­s­fähigkeit geht, ins­beson­dere bei ele­mentaren Ressourcen wie Wass­er. Durch Aus­tausch der manuell zu schal­tenden Kup­plun­gen in den Pump­sta­tio­nen gegen die zuver­läs­sigeren und halt­bar­eren Scheibenkup­plun­gen vom Typ Stro­mag Per­i­flex VN kon­nte sich der Betreiber ein­er Wasser­leitung über die Anden jedoch bess­er gegen Aus­fal­lzeit­en absichern.

Die Wasser­pipeline, deren För­der­medi­um 1220 Höhen­meter über­winden muss, ist ein hochkom­plex­es Sys­tem mit mehreren diesel­mo­tor­be­triebe­nen Pump­sta­tio­nen auf unter­schiedlichen Höhen am Hang. Jede der abgele­ge­nen Pump­sta­tion ist mit ein­er gewalti­gen 34-stu­fi­gen Kreiselpumpe aus­ges­tat­tet, die den erforder­lichen Förder­druck auf­baut, um das Wass­er bergauf zur näch­sten Sta­tion zu befördern. Jed­er der 1425 PS starken 12-Zylin­der-Diesel­mo­toren an den einzel­nen Sta­tio­nen treibt ein Getriebe mit einem Über­set­zungsver­hält­nis von 1:1,356 an. Ursprünglich wurde die Leis­tung über von Hand zu schal­tende Kup­plun­gen vom Motor auf die Kreiselpumpe über­tra­gen, was im Betrieb zu Ver­schleißprob­le­men führte.

Diese manuellen Kup­plun­gen kon­nten drehzahlun­ab­hängig ein- und auskup­peln; allerd­ings kam es dabei durch die Drehzahld­if­ferenz der bei­den Wellen zu über­mäßigem Ver­schleiß. Am Ende dro­hte der Tota­laus­fall ein­er Kup­plung – und damit der gesamten Förder­strecke – bis geeigneter Ersatz zur Ver­fü­gung stünde. Jede Pump­sta­tion hat­te ihre eigene manuelle Kup­plung und musste daher mit ein­er eige­nen antrieb­stech­nis­chen Lösung aus­ges­tat­tet wer­den, um die Zuver­läs­sigkeit der Pipeline und der zuge­höri­gen Pumpenantriebe auf Dauer zu gewährleisten.

Diese Lösung präsen­tierte sich in Form der Per­i­flex VN-Scheibenkup­plun­gen von Stro­mag. Als Marke der Altra Indus­tri­al Motion Cor­po­ra­tion ver­fügt Stro­mag seit 1932 über eine nachgewiesene Erfol­gs­bi­lanz bei der Liefer­ung inno­v­a­tiv­er Antrieb­skom­po­nen­ten für indus­trielle Anwen­dun­gen. Elastis­che Scheibenkup­plun­gen sind ein Spezial­ge­bi­et des Unternehmens, wobei sich die Per­i­flex-Kup­plun­gen auf­grund ihrer beson­deren Eigen­schaften für die Pumpan­wen­dung in den Anden anboten.

Die Scheibenkup­plung Per­i­flex VN wurde speziell für Diesel­mo­toren entwick­elt und zeich­net sich durch eine ein­fach direkt an das Schwun­grad anzu­flan­schende, elastis­che Kup­plungs­bau­form aus. Die lin­eare Fed­erkennlin­ie der drehwe­ichen Kup­plung sorgt für gle­ich­bleibende Steifigkeit, unab­hängig vom anliegen­den Drehmo­ment. Angesichts der hohen Drehmo­mente, welche die Diesel­mo­toren im Betrieb erzeu­gen, sor­gen die bauar­tbe­d­ingte Elas­tiz­ität und Kon­stanz für eine san­ftere Leis­tungsüber­tra­gung auf die Pumpe. Die für das Pro­jekt aus­gewählten, direkt ange­flan­scht­en Kup­plun­gen vom Typ Per­i­flex VN boten eine hohe Drehmo­men­tka­paz­ität von max­i­mal 63.000 Nm und ermöglicht­en den voll­ständi­gen Verzicht auf die manuell zu schal­tenden Kup­plun­gen im Antrieb­sstrang der einzel­nen Pumpstationen.

Stro­mag leis­tet seinen Kun­den bei Bedarf umfan­gre­iche tech­nis­che Unter­stützung. So umfassten die für dieses Pro­jekt durchge­führten Arbeit­en eine Drehschwingungs­analyse an der Per­i­flex-Kup­plung, um vor der Mon­tage die Eig­nung nachzuweisen. Darüber hin­aus mod­i­fizierte Stro­mag das Design der Kup­plung, damit die für die Anwen­dung aus­gewählte Per­i­flex in den beengten Ein­bau­raum des beim Kun­den vorhan­de­nen Getriebege­häus­es passte.

Dank der ein­fachen Steck­mon­tage der Per­i­flex-Kup­plung blieben die übri­gen Anla­genkom­po­nen­ten weitest­ge­hend unange­tastet. Außer­dem beschle­u­nigt sie Wartungs­maß­nah­men in der Gegen­wart und Zukun­ft – ein zen­trales Anliegen der Pipeline­be­treiber. Dank der Mon­tagevorteile der steck­baren Per­i­flex VN für geglock­te Aggre­gate kon­nte der Kup­plungsaus­tausch in ein­er Ein­bausi­t­u­a­tion, in der die Kup­plungs­glocke den Zugang zum Schwun­grad und zur Getriebeantrieb­swelle behin­derte, prob­lem­los „blind“ erfolgen.

Nach dem Aus­tausch der von Hand zu schal­tenden Kup­plun­gen gegen die Per­i­flex VN kon­nte der Betreiber eine Verbesserung der Betrieb­s­bere­itschaft fest­stellen. Da die Kup­plun­gen nun nicht mehr regelmäßig aus­fall­en, stieg außer­dem die Betrieb­skosten­ef­fizienz – bei der Anzahl der Pump­sta­tio­nen ein sehr rel­e­van­ter Vorteil für den Kunden.

Für die Bevölkerung und Unternehmen in der abgele­ge­nen Anden­re­gion hängt die Leben­squal­ität ganz wesentlich von der Zuver­läs­sigkeit der Ver­sorgungsin­fra­struk­tur ab. Vor allem die sehr schw­er erre­ich­baren Pump­sta­tio­nen müssen in diesem Zusam­men­hang ein­wand­frei funk­tion­ieren. Auch wenn eine 100%ige Ver­füg­barkeit vielle­icht nicht zu erre­ichen ist, hat die zuver­läs­sige Per­i­flex VN-Scheibenkup­plung von Stro­mag entschei­dende Verbesserun­gen bewirkt.