Hier wird geklotzt und nicht gekleckert: Zum Antreiben großer, rotierender Anlagen wie Trockner, Drehrohröfen oder Horizontalmühlen in der Zement- und Grundstoffindustrie setzen Anlagenbauer Zahnkränze ein. Sie werden am Umfang dieser Anlagen montiert und übertragen das Antriebsdrehmoment vom Getriebemotor auf den Drehzylinder. SEW-Eurodrive entwickelte hierfür ein flexibles Konzept, das sowohl die Herstellung der Zahnkränze, ihren Transport als auch die Montage vereinfacht.

Die Zahnkränze sind in mehrere identische Segmente geteilt, deren Anzahl vom Gesamtdurchmesser abhängt. (Bild: SEW-Eurodrive)

Die Zahnkränze wurden nach der Finite-Elemente-­Methode entwickelt, wodurch der Hersteller eine optimale Formgebung und gute technische Eigenschaften erzielen konnte. Der Berechnung liegen die Standards ISO 6336/DIN3990 sowie ISO TL CLASS 8 zugrunde. Das Unternehmen fertigt geteilte Zahnkränze mit typischen Teilkreisdurchmessern von 3 bis 16 m. Aufgrund der Designprinzipien sind jedoch auch kleinere oder größere Durchmesser möglich. Prinzipiell gibt es aufgrund der Segmentierung dabei keine Grenze. Die Zahnbreite beträgt typisch bis 600 mm, ist aber prinzipiell nicht limitiert. Mit den aktuell verfügbaren H-Segmenten ist es möglich, Leistungen von 4.000 bis 6.000 kW mit einem Antriebsritzel zu übertragen, mit zwei Ritzeln 6.000 bis 8.000 kW und mehr. Die erzielbare Maximalgeschwindigkeit der Zahnkranzsegmente beträgt 6 m/s. Für die Schmierung kann der Anwender unter anderem ein automatisiertes Sprühsystem auswählen, das in festen zeitlichen Abständen Schmiermittel auf die relevanten Bereiche sprüht.

Zahnkränze fertigt der Hersteller aus ADI (Austempered Ductile Iron). Dieser Werkstoff entsteht durch eine mehrstufige Wärmebehandlung aus Gusseisen mit Kugelgrafit. Die hierdurch entstehende Struktur – eine Mischung aus nadelförmigem Ferrit und kohlenstoffangereichertem Austenit – hat eine vorteilhafte Gefügestruktur, die eine Kombination aus erhöhter Zugfestigkeit und Dehngrenze sowie Wechselfestigkeit bewirkt. Gegenüber herkömmlich bearbeitetem Stahl sind Bauteile aus ADI geräuschärmer, haben ein geringeres spezifisches Gewicht und weisen gute Verschleißeigenschaften auf. Dadurch haben die Zahnkränze eine schmalere Zahnbreite als Wettbewerbsprodukte. Das führt zu Gesamtkosteneinsparungen für den Kunden.

Da alle Segmente gleich sind, ist für das Herstellen des Rings nur eine Gussform nötig. Aufgrund der kleinen Abmessungen der einzelnen Elemente lassen sich diese optimal gießen, bearbeiten, handhaben, prüfen, verpacken, versenden und montieren. Durch den Werkstoff ADI sind eine hohe Leistungsdichte (das heißt optimierte Masse und Abmessungen) sowie eine lange Lebensdauer gegeben. Die Auslegung mit einem unternehmenseigenen Softwaretool in Verbindung mit der langjährigen Erfahrung der Produktspezialisten führt zu einer effizienten Kundenberatung und Projektierung. Der Hersteller liefert nicht nur den Zahnkranz, sondern das komplette Antriebspaket. Je nach Kundenwunsch ist es hierbei möglich, das Ritzel direkt auf der Antriebswelle zu montieren oder separat zu lagern (Stehlager).

Generell sind Antriebslösungen mit Zahnkränzen beratungsintensiv. Daher erhalten Kunden bei allen Applikationen Unterstützung, um für sie die technisch und wirtschaftlich beste Lösung zu finden. Durch das Segmentieren erhält jeder Kunde einen für ihn optimalen Antrieb. Die Spezialisten begleiten Betreiber von der Beratung bis zur fachgerechten Montage und Inbetriebnahme. Zusätzlich ermöglicht das weltweit tätige Bruchsaler Unternehmen einen kundennahen Service mit zahlreichen Dienstleistungen – von der planmäßigen Wartung über die Zustandsüberwachung als stationäre oder mobile Lösung bis hin zum Kundentraining oder Hilfe bei Problemen im Betrieb.

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