Ein weiterer Schritt auf dem Weg zum passenden Getriebe ist die Überprüfung der Thermik. Die Wärmegrenzleistung des projektierten Getriebes muss größer als die Betriebsleistung an der einreibenden Welle sein. Unter Wärmegrenzleistung versteht man dabei die Leistung, die mit einem Getriebe übertragen werden kann, ohne dass eine definierte Öltemperatur überschritten wird. Zahlreiche Faktoren wie die Umgebungstemperatur, Schmierstoffart und –viskosität, Einschaltdauer usw. bestimmen die zulässige Wärmegrenzleistung. Sollte diese nicht ausreichen um die benötigte Leistung zu übertragen, muss auf eine Kühlung zurückgegriffen werden. Bei Schneckenpumpen kommen dann vor allem Umlaufkühlanlagen als Öl-Wasser oder Öl-Luftkühler zum Einsatz.

Zustandserfassung verhindert Ausfall

Wie zuvor gezeigt bestimmen viele Einflussfaktoren die Auswahl eines Schneckenpumpen-Getriebes. Eine mangelnde Projektierung sowie ein Betrieb der Pumpen außerhalb der ursprünglich zu Grunde gelegten Auslegungsdaten wirken sich negativ auf die Verfügbarkeit der Antriebe aus. Aber auch ein bestens zur Anwendung ausgewähltes Getriebe unterliegt mit zunehmender Betriebszeit einem natürlichen Verschleiß, der bei Nichterkennen zu einem Totalausfall führen kann. So ist etwa der Getriebeschmierstoff bei der sich im Betrieb einstellenden Ölbadtemperatur für eine definierte Lebensdauer bemessen.

Wird diese überschritten, kann eine ausreichende Schmierung nicht mehr sichergestellt werden – Reibung und damit einhergehender Verschleiß nehmen zu. Damit Schäden frühzeitig erkannt werden und die Schneckenpumpe nicht unerwartet ausfällt, stehen den Betreibern vierschieden Methoden zur Zustandserfassung der Antriebstechnik zur Verfügung – hierzu zählen beispielsweise die Endoskopie und Ölanalyse aber auch kontinuierliche Condition-Monitoring-Methoden, bei denen der Zustand der Antriebstechnik über Sensoren ermittelt wird.

Wasser- und Abwasser-Geschichten (Bildergalerie)

Bildergalerie mit 14 Bildern

So sichert der Retrofit die Anlagenverfügbarkeit

Um die Verfügbarkeit der Einlauf-Schneckenpumpen in einer Münchner Kläranlage auch zukünftig sicherzustellen, entschied sich der Betreiber zu einer präventiven Befundung seiner Getriebe mittels Endoskopie: Hierbei wird die Sonde des Endoskops durch eine entsprechende Öffnung im Getriebe, z. B. dem Inspektionsdeckel eingeführt. Eine flexible Leitung mit hochauflösendem Kamerakopf ermöglicht es, alle potenziellen Schadstellen im Getriebe einzusehen und zu dokumentieren.

Auf Grundlage einer Sichtprüfung an den Wälzlagern und Verzahnteilen sowie einer Bewertung der Tragbilder an den Zahnflanken kann zuverlässig auf den Zustand des Getriebes geschlossen werden. Zwei der drei verbauten Getriebe (Fremdfabrikat) zeigten bereits erhebliche Schädigungen wie Graufleckigkeit und Pittings, die im Fortgang zu größeren Flankenausbrüchen und letztendlich zu einem Totalversagen der Antriebseinheit führen können. Ein weiterer Antrieb wurde ausgehend von dem noch sehr geringen Verschleißgrad als unkritisch bewertet.

Mahltechnologie in der Zementindustrie

Gelungener Austausch von Zahnkränzen

Konzept für höhere Energieeffizienz

Die Betriebsleitung entschied sich schließlich, die beiden Getriebe sowie die Asynchron-Drehstrommotoren zu tauschen. Fündig wurden die Münchener bei SEW-Eurodrive: Der Antriebsspezialist aus dem nordbadischen Bruchsal bringt aus seiner fast neunzigjährigen Geschichte eine in Jahrzehnten gewachsene Expertise in Sachen Antriebsaufgaben rund um den Bereich der Kläranlage mit.

Als Ersatz für die bisher verbauten Kegelstirnradgetriebe mit Riementrieb schlug SEW die dreistufigen Stirnradgetriebe der Baureihe X vor, wobei die Anbindung des Motors an das Getriebe mit einem Motoradapter mit integrierter drehelastischer Kupplung realisiert werden konnte.

Durch das neue Antriebskonzept entfiel der verschleißbehaftete Riemen. Der Betreiber profitiert so von geringeren Wartungsaufwänden sowie einer höheren Energieeffizienz im Vergleich zur bisher bestehenden Antriebslösung, erklärt SEW-Eurodrive. Auch ließ sich die Adaption an die Anschlussmaße der Schneckenwelle ohne aufwändige Fundamentarbeiten umsetzten. Die geringe Achshöhe der Industriegetriebe Baureihe X ermöglicht, dass sich bestehende Anschlussmaße mit einer Bodenblatte einfach abbilden lassen - so auch in diesem Fall, bei dem die Adapterplatte Teil des SEW Antriebspakets war.

Pumpen-Antriebspaket aus einer Hand

Die Getriebe der Baugröße 230 sind mit einem Nenndrehmoment von 131 kNm ausreichend groß bemessen, um die 200 kW des SEW-Motors vom Typ DRN sicher zu übertragen und gleichzeitig applikationsseitige Stöße zu kompensieren. Eine lange Öllebensdauer wird durch einen externen Öl-Luftkühler sichergestellt. Er sorgt dafür, dass der Getriebeschmierstoff im projektieren Temperaturbereich bleibt und permanent gefiltert wird. Zur flexiblen Anpassung der Pumpenleistung werden die Antriebe am Frequenzumrichter betrieben. Die hierdurch im Vergleich zum Netzbetrieb geringere Belastung durch den Anlaufvorgang, wirkt sich positiv auf die Getriebelebensdauer aus. Beim Betrieb der Motoren am Frequenzumrichter kann es jedoch durch induzierte Wellenströme zu einer Beschädigung der verbauten Wälzlager kommen. Um dem vorzubeugen, wurden die Motoren mit stromisolierten Wälzlagern auf der Motor-B-Seite ausgestattet.

Abwasserreinigung mit dem Schwebebettreaktor

Anspruchsvoll wie Food, rau wie die Chemie: So werden Nahrungsergänzungsmittel zur Abwasser-Challenge

Die abtriebsseitigen Bolzenkupplungen der Bestandgetriebe zeigten bei der Befundung keine signifikanten Schäden. Sie konnten daher weiterverwendet werden und mussten zur Anpassung an das Wellenmaß der neuen Getriebe lediglich aufgebohrt werden. Neben dem Einbau der Antriebe sowie der Bodenplatte war auch dies Teil der von SEW-Eurodrive durchgeführten Arbeiten.

Getriebe sind eine Schlüsselkomponente, wenn es um die Betriebssicherheit von Schneckenpumpen geht. Viele Einflussfaktoren bestimmen deren Auswahl und sicheren Betrieb. Klärwerksbetreiber sollten daher bei der Planung neuer Antriebe auf die Erfahrung eines Branchenspezialisten zurückgreifen. Dann verleihen neue Getrieben und Motoren den Pumpen - wie in München - neue Kräfte.●

* *Der Autor ist Marktmanager Industriegetriebe bei SEW-Eurodrive Kontakt: schneckenpumpe@sew-eurodrive.de

(ID:48132600)