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antriebstechnik 1-2/2019

antriebstechnik 1-2/2019

FVA AKTUELL

FVA AKTUELL Gelenkwellen-Längenausgleich Erhöhte Drehmomentdichten behindern reibwertabhängig die axiale Verschieblichkeit im Längenausgleich einer Gelenkwelle, woraus signifikante Anschlusskräfte und -momente resultieren können. Diese Schnittstellenlasten führen häufig bei den benachbarten Komponenten des Antriebsstrangs zu vorzeitigen Schäden, da ihre Größe bislang nur schwer vorher bestimmbar war. So gehen übliche Annahmen zur Verschiebekraft von zu geringen Werten aus, was eine Unter dimensionierung der Anschlussteile zur Folge hat. Ebenso stellen die bisher verwendeten Schmierstoffe und Beschichtungen im Längenausgleich der Gelenkwelle keine optimale Lösung dar. Die Standardschmierstoffe versagen beim Verschleißschutz und die bisher verwendete Beschichtung kann für höhere Temperaturen nicht eingesetzt werden. Im Fokus dieses Vorhabens stand daher, alternative am Markt verfügbare Schmierstoffe und Beschichtungen in dieser Anwendung zu testen und konkrete Aussagen zu den tatsächlich auftretenden Reibwerten sowie dem Verschleißverhalten geben zu können. Ziel war Forschungsvorhaben dabei, die Reibwerte im Längenausgleich zu reduzieren, den Verschleiß FVA 505 II IGF-Nr. 17142 N zu verringern und die Einsatztemperatur zu erhöhen. Als Ergebnis der umfangreichen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass einzelne Schmierstoffe eine signifikante Verbesserung gegenüber der Referenz (Shell Retinax LX2) ermöglichen. Einerseits konnte der Reibwert unter betriebsüblicher Torsionsbelastung um ca. 25 Prozent gesenkt werden. Andererseits konnte mit diesen Schmierstoffen, verglichen zum Referenzschmierstoff, eine erheblich zuverlässigere Trennung der Kontaktflächen erreicht werden, wodurch zuverlässig ein Fressen der Verzahnung verhindert wird. Durch die gleichzeitige Anwendung von Beschichtungen kann der Reibwert bis zu 75 Prozent gegenüber dem alleinigen Einsatz des Referenzschmierstoffs gesenkt werden. Dabei ist allerdings die bislang gültige Temperaturgrenze der Referenzbeschichtung aus Polyamid 11 von ca. 70 °C zu beachten. Mit den untersuchten alternativen Beschichtungen konnte der Reibwert zwar nur auf 50 Prozent reduziert werden, dies aber in Verbindung mit einem deutlich vergrößerten Einsatztemperaturbereich gemäß Herstellerangaben von bis zu 300 °C. Die Reibwert- und Verschleißuntersuchungen wurden innerhalb des Projekts aus Vergleichbarkeitsgründen bei Raumtemperatur (20 °C) gefahren. Zu den getesteten Schmierstoffen und Beschichtungen wurden außerdem Prognosegleichungen aufgestellt, mit denen die Auslegung von Gelenkwellen bezüglich Anschlusslasten und Lebensdauer bei Nutzung der neuen Schmierstoffe und Beschichtungen unterstützt werden. Ebenfalls wurden wichtige Erfahrungen aus den Beschichtungsmustern für die Gelenkwellenfertiger aber auch die Beschichter aufbereitet, welche Fehlerbilder bei der Beschichtung im Längenausgleich auftreten können, welche Ursachen diese haben und wie diese zu verhindern sind. Das IGF-Vorhaben 17142 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Autor: Rico Schmelter, Institut für Maschinenwesen, Technische Universität Clausthal Kontakt: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), Dirk Arnold, Tel.: 069/6603-1632 Größeneinfluss DIN 743 Die Tragfähigkeitsberechnung von Wellen und Achsen nach DIN 743 gibt für die Berechnung der Wechselfestigkeit zwei Vorgehensweisen an. Demnach ist anzustreben, für den Nachweis ort jeweils die lokale Bauteil-Wechselfestigkeit einzusetzen, welche ausgehend von Messwerten (Härtemessungen oder Zugversuchen) berechnet wurde. Ist diese Bestimmung am konkreten Bauteil (bspw. für die Entwurfsphase) nicht realisierbar, kann die zweite Methode gewählt werden, welche den technologischen Größeneinflussfaktor K 1 (d eff ) zugrunde legt und aus gehend von den Bezugswerten der Zugfestigkeit (DIN 743-3) die Wechselfestigkeit abschätzt. Insbesondere für Ver gütungs- und Einsatzstähle sind die genannten Festigkeitswerte eines Bauteils sehr stark größenabhängig. Im Zuge des FVA- Forschungsprojektes 703 I wurde die Übertragbarkeit der Wechselfestigkeitsberechnung auf große Bauteildimensionen untersucht. Im Fokus der Betrachtungen standen die Umrechnungen Härte in Wechselfestigkeit und Härte in Zugfestigkeit sowie der Gradient der Festigkeit über den Bauteilquerschnitt. Als Versuchsobjekte dienten dazu vier Wellenwerkstoffe mit unterschiedlichen Halbzeugdurchmessern bis zu 500 mm. Im weiteren Verlauf des Vorhabens wurde anhand einer numerisch-analytischen Simulation der technologische Größeneinflussfaktor K 1 (d eff ) für die unterschiedlichen Werkstoffgruppen präzisiert und bis Durchmesser 700 mm erweitert. Dabei wurde der Einfluss der chemischen Zusammensetzung untersucht und der Größeneinflussfaktor in Abhängigkeit der Härtbarkeit angegeben. Abschließend erfolgte die Validierung der Simulationsergebnisse mittels der Härtemesswerte von verschiedenen Halbzeugdurchmessern. Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 17731 BR der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Autoren: David Bretschneider, Institut für Maschinenelemente und Maschinenkonstruktion, TU Dresden Kontakt: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), Dirk Arnold, Tel.: 069/6603-1632 Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt Tel.: 069 / 6603-1515 E-Mail: info@fva-net.de Internet: www.fva-net.de Forschungsvorhaben FVA 703 I IGF-Nr. 17731 BR 10 antriebstechnik 1-2/2019

Schneider Electric kürt neue Europa-Chefin Schneider Electric hat Dr. Barbara Frei, Zone President der DACH- Region, zum Executive Vice President Europe Operations ernannt. Nach Stationen innerhalb des ABB-Konzerns ist die 48-Jährige seit 2016 für den Automatisierungsspezialisten tätig, anfänglich als Country President of Germany. In ihrer aktuellen Position als Zone President für die DACH-Region verantwortete sie u. a. die Integration der deutschen, österreichischen und schweizerischen Aktivitäten in eine vereinheitlichte Vertriebsorganisation. Anlässlich ihrer Berufung zum Executive Vice President Europe Operations Mitte Dezember 2018 sagte die neue Europa-Chefin: „Ich freue mich darauf, das weitere Wachstum in Europa voranzutreiben. Eine meiner Zielsetzungen ist es, unser Unternehmen, unsere Innovationen und den Mehrwert unserer Lösungen in unseren vier Endmärkten Gebäude, Rechenzentren, Industrie und Infrastruktur bekannter zu machen.“ www.schneider-electric.de Nanotec expandiert in Feldkirchen Mit einem Erweiterungsbau am Stammsitz in Feldkirchen hat Nanotec Electronic mehr Platz für die Entwicklung von Motoren und Steuerungen für die Industrieautomatisierung und Medizintechnik geschaffen. Wie das Unternehmen Mitte Dezember 2018 bekannt gab, sind auf weiteren 1 400 m 2 Fläche nun die CNC-Fertigung, die Entwicklung sowie die Verwaltung und eine Kantine untergebracht. Der Anbau sei nach neuesten Energierichtlinien geplant und zeichne sich durch ein offenes Raumkonzept und Besprechungsinseln mit moderner Kommunikationstechnik aus. Im Bestandsgebäude wurden parallel die Arbeitsflächen für die Montage erweitert. www.nanotec.de Stöber fördert junge Techniktalente Wie lässt sich Energie sinnvoll nutzen oder einsparen? Mit dieser Frage haben sich zwei Absolventen der Karlsruher Heinrich- Hertz-Schule im Rahmen ihrer Abschlussarbeit beschäftigt. Unterstützung erhielten Stefan Hatz und Markus Liebmann von Stöber Antriebstechnik aus Pforzheim. Resultat der Kooperation ist ein didaktisches Modell, das am 21. November 2018 offiziell an die Heinrich-Hertz-Schule übergeben worden ist und dort zukünftig im Unterricht Verwendung finden soll. „Grob erklärt geht es dabei um eine Motorwelle, an der eine Stahlscheibe als Schwungmasse angebracht ist“, so Thilo Dauth, Applications Engineer bei Stöber. „Läuft der Motor, dann rotiert die Masse mit bis zu 6 000 Umdrehungen in der Minute. Wird der Antrieb gestoppt, läuft die Scheibe weiter.“ Letztlich sei es den angehenden Technikern gelungen, den Energieverbrauch des Aufbaus mittels zwischenkreisgekoppelter Antriebe und einer geschickten Programmierung deutlich zu reduzieren. www.stoeber.de Mit Getriebegattung in den „Kreis der Besten“ MAGAZIN Wittenstein gehört mit seiner Getriebegattung Galaxie zum „Kreis der Besten“ beim Deutschen Zukunftspreis 2018. Mit dem Preis zeichnet der Bundespräsident besondere Innovationen aus. Bei Galaxie handelt es sich um Zahngetriebe, die sich radikal von den herkömmlichen Varianten unterscheiden. Sie erreichen eine deutliche Steigerung aller Leistungsmerkmale bei einem wesentlich geringeren Bedarf an Energie und Material. Thomas Bayer (Bild links), Leiter des Innovation Lab von Wittenstein, stellte die Getriebe Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier (Mitte) in Berlin vor. Wittenstein war einer von drei Nominierten neben einem Forscherteam aus dem Bereich Energiewirtschaft mit einem flüssigen Wasserstoffspeicher und dem Unternehmen AiCuris Anti-infective Cures, das ein Virenschutzmedikament entwickelt hat, das neue Perspektiven für die Knochenmarktransplantation eröffnet. Letzteres wurde mit dem Preis ausgezeichnet. Die Preisverleihung wurde vom ZDF übertragen. www.wittenstein.de __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ __________________________________________________________________________

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