Die Chemie- und Prozesstechnik sind technologisch höchst interessante Anwenderbranchen. Schnell trennt sich dort allerdings die Spreu vom Weizen; das gilt auch bei antriebstechnischen Lösungen wie Kupplungen: Schwierige Umgebungsbedingungen in Verbindung mit chemie- und prozesstechnisch höchst anspruchsvollen Aufgabenstellungen – und das nicht selten im Rund-um-die-Uhr-Betrieb. Gleichzeitig sollen diese Maschinenelemente kostengünstig, kompakt und servicefreundlich sein. Alles kein Problem – mit einer leistungsstarken Universallösung wie der Ganzstahl-Lamellenkupplung N-Arpex von Flender.

Weshalb das so ist, lässt sich aus vielerlei Blickwinkeln erklären. Im Vordergrund steht das Konstruktionsprinzip, das einfach, durchdacht und weltweit bewährt ist: Zwei Lamellenpakete – als Herzstücke der Kupplung – zwischen zwei Naben und einer Zwischenhülse übertragen höchste Drehmomente bis zu 2.000.000 Newtonmeter. Aufgrund ihrer Bauweise lassen sich die N-Arpex Kupplungen selbst bei hohen Drehzahlen, bei vergleichsweise hohem Wellenversatz und bei geringem Platzangebot einsetzen. Selbst ein prozessbedingter, teils „unruhiger“ Drehmomentverlauf bringt diese Kupplungslösung noch lange nicht ins Schwitzen. Sie stellt rund um die Uhr eine wartungs- und verschleißfreie Drehmomentübertragung sicher.

Seit gut fünf Jahrzehnten hat sich ihr Vorgänger, die weltweit bekannte und eingesetzte Arpex-Kupplung, in unterschiedlichsten Branchen bewährt. Mit der weiter optimierten Universallösung N-Arpex knüpft Flender nun an die Erfolgsgeschichte dieser Hochleistungsverbindung an und setzt erneut Maßstäbe bezüglich Technik und Ökonomie. Beispielsweise wurden konsequent auf eigenen Prüfständen Leistungstests durchgeführt, die nicht nur zur Optimierung der N-Arpex, sondern auch zu Testverfahren geführt haben, die als Benchmarks im Markt gelten – wovon die gesamte Kupplungstechnik profitiert. Ein Grund für die hohe Wirtschaftlichkeit der neuen Kupplung ist, dass der Hersteller seinen Blick weiter auf die Fertigungsoptimierung gerichtet hat. Ein wesentlicher Aspekt dabei ist die hohe Fertigungstiefe, weil die Ganzstahl-Lamellenkupplung komplett im eigenen Haus produziert wird. So konnte nicht nur deren Verfügbarkeit sukzessive erhöht werden, sondern auch das Preis-Leistungsverhältnis hat sich weiter verbessert.

Sowohl für die Chemie und Petrochemie als auch für andere Prozessindustrien – mit ihren vielen Tausend unterschiedlichen Einsatzfällen – ist die N-Arpex auch deshalb so interessant, weil der Hersteller einen äußerst umfangreichen Baukasten an Standardgrößen und Standardkombinationsmöglichkeiten anbietet. Diesen liefert er individuell zusammengestellt und komplett konfektioniert direkt ab Lager. Einfach formuliert heißt das: Die neue N-Arpex bedient sich einer reduzierten Anzahl an Bauteilen und lässt eine erhöhte Anzahl an verfügbaren Varianten zu, was zu einer hohen Einsatzbreite und Verfügbarkeit führt.

Somit stellt diese spielfreie und drehstarre Ganzstahl-Lamellenkupplung eine leistungsstarke Universallösung für die unterschiedlichsten Anwendungen und Ansprüche dar. Zum Beispiel lassen sich Pumpen einfach und sicher mit Motoren verbinden. Lüfter, Kompressoren, Axial- und Radialgebläse, Mischer, Rührwerke, Extruder und auch Schneckenantriebe zählen ebenfalls zu den typischen Applikationen dieser Hochleistungs-Lamellenkupplungen.

Höchste Sicherheitsansprüche

Den universellen Charakter dieses modernen Verbindungssystems unterstreicht die Erfüllung der Richtlinie 2014/34/EU (Atex). Diese besagt, dass die Kupplungen in explosionsgefährdeten Umgebungen eingesetzt werden dürfen. Des Weiteren erfüllen sie die Anforderungen API610/ISO 13709 und API671/ISO 10441 wie sie in der Petrochemie sowie der Gas- und Erdölindustrie gefordert sind. Als wenn diese Herausforderungen nicht schon genug wären, wurde die Konstruktion sowie die Werkstoffauswahl der N-Arpex derart optimiert, dass die Lamellenkupplungen standardmäßig in einem Temperaturbereich von -50 bis +280 Grad Celsius eingesetzt werden können. In Einzelfällen lässt sich dieser Range sogar noch bis -60 Grad Celsius nach unten erweitern. Überdies arbeiten die Kupplungen wartungs- und verschleißfrei, so dass bei einer fachgerechten Montage eine unbegrenzte Lebensdauer zu erwarten ist.

Insofern lohnt sich ein kurzer Blick in das Innenleben dieser innovativen Verbindungslösung. Die Lamellenpakete sind als Sechs-, Acht- oder Zehneck ausgeführt. Das Standardprogramm erstreckt sich von einem Kupplungsdurchmesser 86 Millimeter bis zu einem Kupplungsdurchmesser 988 Millimeter. Während bei den Sechsecklamellen im kleinen Drehmomentbereich zylindrische Verschraubungspunkte zum Einsatz kommen, haben sich bei den beiden anderen Varianten im hohen Drehmomentbereich spezielle, noch kompaktere Flender Konusverschraubungen bewährt. Diese neu entwickelte Konusverschraubung hat dazu geführt, dass die Einheiten noch kompakter ausgeführt werden konnten und eine deutlich leichtere Montage der Kupplungen – speziell bei großen Drehmomenten – möglich ist. Daher ermöglicht die neue Leistungsdichte der N-Arpex Kupplungen einen Baugrößensprung im Vergleich zu den bisherigen Arpex-Baureihen, was nichts anderes heißt, als dass bei gleicher Drehmomentübertragung eine kleinere Baugröße ausgewählt werden kann, wodurch eine Einsparung von Bauraum und Reduzierung von Investitionskosten erreicht werden kann.

Konstruktive Optimierungsmaßnahmen

Ein weiterer Vorteil der konstruktiven Optimierungsmaßnahmen gegenüber früherer Kupplungsdesigns ist die Reduzierung der Variantenvielfalt innerhalb der Baureihen von 67 auf aktuell 37. Das fördert die Übersicht beim Maschinen- und Anlagenengineering, vereinfacht Montage- und Serviceaufwand und führt letztlich auch zu Zeit- beziehungsweise Kosteneinsparungen im gesamten Logistikprozess.

Dabei haben Anwender die Wahl zwischen unterschiedlichen Kupplungsgestaltungen innerhalb der drei Baureihen (ARN-6, ARN-8, ARN-10) mit sechs, acht und zehn Schraubverbindungen. Während beispielsweise N-Arpex NEN zwei Naben und eine Zwischenhülse besitzt, sind die Ausführungen MCECM und MFEFM mit einer vormontierten Zwischeneinheit (CEC oder FEF) ausgestattet. Der Vorteil dieser beiden Lösungen ist, dass die Lamellenpakete zur Drehmomentübertragung werkseitig bereits mit Zwischenhülse und Zentrierflanschen verschraubt werden. Dadurch müssen auf der Baustelle lediglich die Naben mit den Zentrierflanschen verschraubt werden. Das spart Zeit und vereinfacht sowohl die Erstmontage als auch spätere Serviceeinsätze beim Tausch von Motoren oder Pumpen et cetera.

Eine spezielle Fangvorrichtung dient zum Sichern der Zwischenhülse bei Lamellenbruch, was auch eine Forderung aus den API-Richtlinien ist. Außerdem gibt es vor allem für Pumpen-Anwendungen eine Reihe genormter Zwischenhülsen, so dass im Regelfall eine Lösung von der Stange zum Einsatz kommen kann. Die universellen Eigenschaften der N-Arpex zeigen sich auch in der flexiblen Gestaltung der Zwischenhülsen. Denn allein mit dem Repertoire an Standardlösungen hat Flender Kupplungslängen bis zu 6.500 Millimeter zu bieten. Dieser eh schon beachtlich hohe Wert kann auf Anfrage applikationsspezifisch noch weiter ausgedehnt werden. Dieser Vorteil ergibt sich durch die bereits erwähnte hohe Fertigungstiefe in Verbindung mit der jahrzehntelangen Erfahrung der Flender-Spezialisten.

Leistungsstarke Universallösung


Schließlich kommt es in der Chemiebranche, der Petrochemie sowie in der Prozesstechnik darauf an, dass Anlagen im Dauerbetrieb störungsfrei und sicher arbeiten. Insofern trifft Flender mit der neuen Gestaltung der Lamellenpakete in Verbindung mit der geschlossenen Flanschgeometrie sowie der standardmäßigen Fangvorrichtung der Zwischenhülse genau die Anforderungen dieser Branchen. Auch die FEM-optimierte Kraftverteilung innerhalb der Kupplung und die damit einher gehende geschlossene Flanschkontur haben zu entscheidenden Technologiesprüngen geführt, so dass bei kompakteren Gesamtlösungen spürbare Leistungssteigerungen erreicht wurden. Ein weiterer Vorteil, der sich aus dem geringeren Gewicht der Kupplungen ergibt, ist die damit verbundene reduzierte Lagerbelastung sowohl für die Antriebs- als auch für die Abtriebsmaschine.

Eine Vielzahl von weiteren Anbaukomponenten und Zusatzfeatures wie Axialspielbeg

renzungen, Kriechstromisolierungen, steifigkeitsoptimierte Zwischenwellen und unterschiedliche Nabenausführungen unterstreichen das breite Applikationsfeld der neuen Flender N-Arpex Kupplungen. Interessant ist nicht nur, aber speziell auch für die hohen Ansprüche der Chemie- sowie der Petrochemie und der Prozesstechnik, die Rückverfolgbarkeit aller Teile und die Möglichkeit aufgrund der durchgängigen Materialkennzeichnung die Materialherkunft zu bestimmen. Umfangreiche Qualitätsdokumentation inklusive der Materialzertifikate stehen zur Verfügung und unterstützen damit bewusst den Trend zu verstärkter Dokumentation im gesamten Entwicklungs-, Herstellungs- und Lieferprozess von Maschinen und Anlagen.

Die spielfreien, drehstarren Lamellenkupplungen N-Arpex in drei- und fünfteiliger Ausführung mit ihrer geschlossenen Flanschgeometrie lassen sich zudem einfach montieren beziehungsweise demontieren und gleichen dabei Winkelverlagerungen von bis zu einem Grad aus. Zudem sind sämtliche Kupplungen wartungs- und verschleißfrei und übertragen Drehmomente von bis zu 2.000.000 Newtonmeter bei Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 110 Meter pro Sekunde.

Potential für viele Applikationen

Allein diese Eckwerte verdeutlichen das riesige Potential, das der Einsatz dieses „leistungsstarken Universal-Genies“ birgt. Die ersten Baugrößen wurden im Jahr 2017 erstmals einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt und nun ist der Standard-Baukasten mit seinen 37 Baugrößen komplett. Diese unterteilen sich in 14 Größen für 6-Eck, 14 Größen in 8-Eck und neun Größen in 10-Eck. Die N-Arpex führt damit die Erfolgsgeschichte der Arpex fort und baut auf den Erkenntnissen aus vielen Tausend Anwendungen auf. Der Hersteller Flender setzt mit der N-Arpex als universell einsetzbares Kupplungs-Highlight ein weiteres Mal besondere Maßstäbe und unterstreicht seine technologische Stellung im Markt. Die Lamellenkupplung zeigt aber auch, dass ein neuer Marktstandard in Technologie und Preis viele Gewinner hat, zu denen auch die Chemie-, Petrochemie- und Prozesstechnik gehören.

Kurz und bündig:
N-Arpex Ganzstahl-Lamellenkupplung
• Spielfreie, drehstarre Ganzstahl-Lamellenkupplung
• Nenndrehmomentbereich 350 bis 2.000.000 Newtonmeter
• Einfache Montage, wartungs- und verschleißfrei
• Umfangsgeschwindigkeit bis 110 Meter pro Sekunde
• Standard-Temperaturbereich: -50 bis +280 Grad Celsius
• Wellenversatzausgleich (radial, axial, winklig) bis maximal 1,0 Grad
• Standardmäßig zertifiziert nach 2014/34/EU (Atex), API 610/API 671
• Niedriges Gewicht, standardmäßig bis 6.500 Millimeter Länge