Da fossile Brennstoffe weiter zurückgehen, arbeiten Ingenieure intensiv an der Perfektionierung
alternativer Antriebe. Während voll elektrische Systeme noch viele Unzulänglichkeiten haben, sind
Hybridlösungen in den vergangenen Jahren immer populärer geworden: Man findet sie inzwischen
in Zügen, Schiffen, Landmaschinen und sogar in den Hypercars der jüngsten Generation. Warner
Electric hat eine kundenspezifische elektromagnetische Kupplung auf der Grundlage des Modells
E220 entwickelt, die ein hohes Drehmoment, hohe Drehzahlen und hohe Leistung von einem
Dieselmotor auf ein elektrisches Getriebesystem überträgt, wenn die Batterien nachlassen.
Als Teil der Antriebsmarkengruppe Altra Industrial Motion ist Warner Electric in der Lage, seinen Kunden
weltweit führende Design- und Engineering-Leistungen anzubieten. So trat unlängst ein Hersteller von
Antriebssystemen für Lokomotiven mit dem Wunsch nach einer kundenspezifischen Kupplung zur
Integration in ein neues Hy¬bridgetriebe an die Ingenieure von Warner heran; eine Herausforderung, die
diese gerne annahmen.
Die Art der Anwendung bedeutete, dass die Kupplung innerhalb sehr strikter Parametervorgaben
funktionieren musste. Erstens sollte sie über eine Nutzungsdauer von mehr als 50.000 Stunden ohne
Wartung den hohen Drehzahlen (bis zu 3000 min-1) und den hohen Drehmomenten (bis zu 5000 Nm)
standhalten. Da die Kupplung selbst in einem Gehäuse als Teil des Getriebes verbaut werden sollte, war
ein Zugang zur Wartung praktisch unmöglich. Durch das Gehäuse würde die Kupplung außerdem
ex¬tremen Betriebstemperaturen ausgesetzt. Sie sollte daher bei Umgebungstemperaturen von -40 °C bis
100 °C zuverlässig funktionieren.
Die E220-Reihe von Warner Electric ist serienmäßig in verschiedenen Größen erhältlich. Anpassungen
für nahezu jede Anwendung sind jedoch möglich.
Da Hochleistungsanwendungen in der Industrie den Warner-Ingenieuren keineswegs fremd sind, waren
sie in der Lage, die robusten elektromagnetischen Kupplungen der Standard-Serie E220 als
Ausgangspunkt zu verwenden. Die elektrisch betätigten und spielfreien Kupplungen der Baureihe E220
sind für Einbauanwendungen konzipiert und eignen sich besonders für Hybridgetriebe, bei denen bei
getrennter Kupplung kein Restmoment mehr übertragen werden kann.
Allerdings musste aufgrund der konkreten Leistungsdaten der Anwendung ein kundenspezifisches Design
entwickelt werden, wie Christophe Gendron, Design Engineer bei Warner Electric, erläutert:
„Der Antrieb war Teil einer „eingebetteten Umgebung" bzw. einer Anwendung, bei der sich das System
selbst bewegt, z. B. Zug, Boot, LKW usw. Hieraus ergeben sich Grenzen für das Raumangebot und das
Gewicht, das das System beanspruchen darf. In diesem Fall war der Dieselmotor zum Zeitpunkt der
Entwicklung der Kupplung bereits spezifiziert, d. h. die Positionierung des Bauteils war bereits festgelegt.
Wir mussten daher unsere Kupplung so anpassen, dass sie mit dem verfügbaren Platz auskam und den
richtigen Drehmomentbereich für den Motor übertrug.
Das Getriebesystem selbst war für die Lokomotivenindustrie sehr innovativ, sodass wir Gelegenheit
hatten, ein von Grund auf neues Design zu entwickeln. Das ist die Art von Herausforderung, über die sich
jeder Konstrukteur freut. Wir haben eng mit dem Kunden zusammengearbeitet: Besprechungen vor Ort im
Werk des Kunden, Telefonkonferenzen und Austausch von CAD-Designs, um sicherzustellen, dass
unsere Lösung sämtliche Bedürfnisse erfüllen und zum gelungenen Gesamtkonzept des Getriebes
beitragen würde."
In diesem Fall wurde die Kupplung speziell angepasst, um einen Dieselmotor mit einem elektrischen
Antriebssystem zu verbinden wenn die Batterieleistung nachlässt. Eine Toleranz von +/-30 % für die
Steuerspannung der Kupplung wurde berücksichtigt, ebenso wie ein Stabilisierungssystem zur Vermeidung
von ungewünschtem einrücken der Kupplung. Außerdem hat die Kupplung abgedichtete Lager und eine
spezielle Zusammensetzung der Reibflächen, um Langlebigkeit und Wartungsfreiheit zu gewährleisten.
Christophe Gendron fährt fort: „Obwohl diese Anwendung für uns neu war, war die Herangehensweise an die
Neuentwicklung Routine, da wir regelmäßig Anpassungen für Kunden in vielen verschiedenen Branchen
durchführen. Neben der Erfüllung der Leistungskriterien für die Anwendungen haben wir auch die Umgebung
berücksichtigt, in der die Kupplung eingesetzt wird. Außerdem haben wir sie mit Eigenschaften wie zusätzlichem
Korrosionsschutz konstruiert, um sicherzustellen, dass die Kupplung allen vorhersehbaren Umweltbelastungen
standhält."
Die E220-Reihe von Warner Electric ist serienmäßig in verschiedenen Größen erhältlich. Anpassungen für
nahezu jede Anwendung sind jedoch möglich. Warner Electric gehört zu Altra Industrial Motion, einem
weltweit führenden Anbieter von industriellen Antriebssystemen, und ist mit seinen Entwicklungszentren
weltweit vertreten. Dank dieser globalen Plattform ist Warner Electric in der Lage, kompetente EngineeringLösungen
für Kupplungskunden aller Branchen anzubieten, einschließlich Vor-Ort-Support für Montage und
Wartung.