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safety clutchSuccess Story

The largest machines that are currently digging underground on the construction site of the Semmering base tunnel are two tunnel boring machines. For the overload protection of these heavyweights comes the safety clutch EAS-HT from Mayr Antriebstechnik for use. These couplings trigger reliably and understandably and protect the drive components sustainably. They cannot be manipulated and the factory-set torque is available again even after disengagement. Recommissioning is also quick and easy, without additional tools.

Er gilt als eines der wichtigsten Infrastrukturprojekte im Herzen Europas – der Semmering-Basistunnel. Ab 2026 verbindet er Niederösterreich mit der Steiermark. Derzeit kommen auf der Baustelle zwei Tunnelbohrer zum Einsatz. (Bild oben) Sie sind 120 m lang und 2500 t schwer und wiegen damit zusammen etwa so viel wie 800 Elefanten.

Insgesamt arbeiten sich die zwei Bohrer vom Fröschnitzgraben in Steinhaus am Semmering etwa 9 km Richtung Gloggnitz durch den Berg. Wie fahrende Fabriken unter der Erde kleiden sie den ausgebrochenen Tunnel gleich mit Betonfertigteilen aus. Das Ausbruchsmaterial, das die Maschinen an ihrem hinteren Teil „ausspucken“, wird mit Förderbändern an die Oberfläche transportiert. Im Schnitt legt eine Maschine täglich zwischen 10 und 15 m zurück. Dabei zählt jeder einzelne Meter. Ein Überlastfall bedingt durch Ungleichmäßigkeiten im Gestein zum Beispiel darf die Bohrmaschinen nicht aufhalten.

Rasten die Sicherheitskupplungen aus

safety clutches„Rasten unsere EAS-HT Sicherheitskupplungen auf der Baustelle aus, geschieht das bei einem definierten und nachvollziehbaren Drehmoment und nur, damit sie Getriebe, Motor und Antriebsstrang vor Schäden durch Überlast schützen“, erklärt Ralf Epple, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten. Lange Stillstandszeiten werden so vermieden und die Arbeit ist nachhaltig. „Das Sicherheitskonzept darf dabei nicht anfällig für Manipulierung sein“, betont der Produktmanager. „Daher stellen wir bei unseren Kupplungen das Drehmoment werkseitig ein. So ist es nach dem Ausrasten gleich wieder verfügbar. Der Sicherheitsaspekt hängt nicht von der Wiederinbetriebnahme ab.“

Extremely high torques and speeds

„Bei den freischaltenden EAS-HT Sicherheitskupplungen handelt es sich um eine Elementekupplung, die sich sehr gut für den Einsatz unter hohen Drehmomenten und Drehzahlen sowie großen Massenträgheitsmomenten eignen“, sagt Ralf Epple. Diese Überlastkupplungen basieren auf einzelnen Überlastelementen, die in die Flansche integriert sind. Das erreichbare Drehmoment ergibt sich aus der Vorspannkraft der Elemente multipliziert mit der Anzahl der Elemente und dem Radius, an dem die Elemente angeordnet sind. Dank des modularen Konzepts lassen sich nicht nur auf die Anwendung zugeschnittene Kupplungen bauen. Es können mit diesen Überlastkupplungen vor allem auch viel höhere Drehmomente als mit einem zentralen Ausrastmechanismus realisiert werden. So hat Mayr Sicherheitskupplungen der EAS-HT Serie im Standard mit einem Drehmoment bis 440.000 Nm im Programm. Damit sind die Möglichkeiten aber noch lange nicht ausgeschöpft: Der modulare Aufbau setzt nach oben faktisch keine Grenzen.

Advantageous function in case of overload

safety clutchBei der EAS-HT Kupplung übertragen die einzelnen Überlastelemente das Drehmoment im störungsfreien Betrieb formschlüssig. Im Überlastfall trennen sie Antrieb und Abtrieb in Sekundenbruchteilen mit hoher Abschalt- und Wiederholgenauigkeit nahezu restmomentfrei. Nur noch die Reibung der hochwertigen Druckflanschlagerung wirkt. Die im System gespeicherte Bewegungsenergie der rotierenden Massen kann frei auslaufen. Die Elementekupplung bleibt vom Antrieb getrennt, bis sie über hydraulische, pneumatische, mechanische oder elektromechanische Vorrichtungen bzw. von Hand einfach und schnell nur per Hammer wieder eingerastet wird. Es ist kein weiteres Werkzeug erforderlich. Freischaltkupplungen verkraften nach dem Ansprechen lange Auslaufzeiten der Antriebe. Bei der Definition der zulässigen Auslaufzeit muss nur die robuste Kupplungslagerung in Betracht gezogen werden. „Unsere Kupplungen sind so ausgelegt, dass gegebenenfalls der Bohrhub mit ausgerasteter Kupplung zu Ende gefahren werden kann“, erklärt Ralf Epple.

Overload protection is non-destructive and safe

In contrast to other overload systems, which e.g. B. work with pressurized hydraulic oil or shear pins, the EAS-HT safety coupling is immediately ready for operation again after eliminating the cause of the overload. It is not damaged and can handle several hundred overload cases. In addition, it is understandable at which torque it is disengaged. "In other systems, the evidence is, so to speak, destroyed after the overload and there is uncertainty about the disengagement torque," said Mr. Epple. “In addition, the destroyed components have to be replaced after an overload.

In addition to the resulting costs and plant downtime, the necessary components must also be available. This also requires the Konw-how for the restart. There is a risk that the torque will be set incorrectly, the consequences of this will be too great, especially in the tunnel and mining sector. ”The EAS-HT from Mayr power transmission also score in terms of size and weight. “The new, compact designs were specially developed for the tunnel area. They have about the same weight and outer diameter as other overload systems, ”adds the product manager.

Tested and found good

"We now have several thousand couplings in use and have experience with setting values," says Ralf Epple. Before a coupling leaves the factory in Mauerstetten, it is thoroughly tested and set exactly to the required value. Mayr also offers a wide range of modern testing options. You can fall back on decades of experience in construction and development. Even if existing systems are converted, the performance can be increased significantly with the Mayr couplings.


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