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antriebstechnik 9/2015

antriebstechnik 9/2015

Bei extremer Last und

Bei extremer Last und Hitze Sichere und zuverlässige Lager- und Servicelösungen für die Metallindustrie Matthias Neeb Mit jahrzehntelanger Erfahrung bietet Schaeffler Wälzlager- und Service lösungen für Anlagen und Anwendungen zum Erzeugen und Umformen von Stahl und Nichteisenmetallen. Zahlreiche Erbauer und Anlagenbetreiber profitieren weltweit von diesem Know-how. Wie lassen sich Kundenanforderungen, z. B. hohe Produktivität bei maximaler Zuverlässigkeit, damit wirtschaftlich und sicher verwirklichen? 01 In Konvertern wird aus Roheisen Stahl erzeugt. Die langsamen Schwenkbewegungen unter hohem Gewicht und Stoßbelastungen erfordern eine außergewöhnliche statische Tragfähigkeit der Lager. Fluchtungsfehler und Verformungen der Konstruktion müssen kompensiert werden. Dazu entwickelt Schaeffler maßgeschneiderte FAG-Pendel rollenlager mit Außendurchmessern bis 1 750 mm, um die Herausforderungen in Konverteran lagen langfristig zu sichern. Langlebige EL- GES-Gleitlager werden für die Lagerung des Gefäßes im Tragring verwendet, der wiederum für den Abgießvorgang schwenkbar in Gehäusen gelagert ist. In den Großrädern der Getriebe kommen FAG-Rillenkugellager oder Zylinder rollenlager zum Einsatz. Die Services von Schaeffler runden das Angebot von Lager- und Gehäusemontagen bis hin zu ganzheitlichen Überwachungskonzepten ab. In Stranggießanlagen wird der flüssige Stahl kontinuierlich zu einem Strang vergossen. Im Continuous Caster Bearing (CoCaB)-Programm bündelt Schaeffler sämtliche Lager- Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Matthias Neeb ist im Global Business Development & Key Account Management Heavy Industries OEM bei Schaeffler Technologies AG & Co. KG in Schweinfurt lösungen, die speziell auf die Anforderungen in diesen Anlagen zugeschnitten sind. Kürzlich wurde das CoCaB-Programm um EL- GES-Großgelenklager mit Kunststoffgleitplatten erweitert. Der glasfaserverstärkte Kunststoff (GFK) enthält Zusätze von PTFE und die Lager bieten, ebenso wie Lager mit der bewährten Gleitschicht Elgoglide, eine sehr hohe Gebrauchsdauer. Beim Warmwalzen werden sowohl Flachprodukte wie Grobblech oder Warmband als auch Langprodukte wie Form- oder Stabstähle gewalzt. Beim Kaltwalzen werden hohe Anforderungen an die Qualität von gewalzten Produkten in Bezug auf Planheit, Dickentoleranz und Oberflächenqualität gestellt. Schaeffler bietet leistungsstarke Wälzlager und optimierte Dienstleistungen für die außergewöhn lichen Anforderungen in Walzwerken. Anwendungs spezifische Entwicklungen erfolgen in enger Zusammenarbeit mit Anlagenherstellern und -betreibern. Leistungssteigerung dank Mancrodur Der neue Schaeffler-Hochleistungsstahl Mancrodur sorgt in Kombination mit der Wärmebehandlung Carbonitrieren für eine signifikante Verlängerung der Gebrauchsdauer mehrreihiger FAG-Kegelrollenlager. Diese bilden als Performance-Serie den neuen Standard für Walzwerke. Die Lager in Walzwerken sind hohen Belastungen durch Kräfte, Geschwindigkeit und Stöße bei extremen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Beim Hochleistungsstahl Mancrodur mit der Wärmebehandlung Carbonitrieren wird die Lageroberfläche neben Kohlenstoff zusätzlich mit Stickstoff an gereichert, wodurch die Lager eine höhere Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit erhalten. Durch die Anreicherung mit Stickstoff werden kugelförmige Carbonitride erzeugt. Es entsteht ein feines und gleichmäßiges Gefüge. Die Kegelrollenlager erhalten so eine höhere Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit. Bei Partikelüberrollungen und bei Misch - reibung (Grenzschmierbedingungen) wird infolge der Verschleißfestigkeit und dem verbesserten Gefüge eine signifikant verlängerte Gebrauchsdauer erzielt. In der Anwendung führt dies zu einer deutlich höheren Anlageneffizienz. Ganzheitliches Überwachungskonzept Eine der Hauptanforderungen der stahlverarbeitenden Industrie ist die höchstmögliche Verfügbarkeit zentraler Produktions- 74 antriebstechnik 9/2015

SPECIAL I HEAVY DUTY grobe Carbide feine Carbonitride 02 03 04 01 Zweireihige und vierreihige FAG-Kegelrollenlager der Performance-Serie werden in Walzgerüsten als Walzenlager eingesetzt 02 Beim Hochleistungsstahl Mancrodur mit der Wärmebehandlung Carbonitrieren werden durch die Anreicherung mit Stickstoff kugelförmige Carbonitride erzeugt 03 Leistungssteigerung mit Mancrodur 04 Der FAG Wear Debris Check misst die Anzahl der Partikel im Öl und ermöglicht die Übermittlung von Kennwerten anlagen. Gerade für Engpassaggregate wie Konverter in Oxygenstahlwerken ist ein Ausfall für Anlagenbetreiber oftmals mit Kosten bis in den Millionenbereich verbunden. Eine Lösung hierfür bietet Schaeffler mit einem neuen, ganzheitlichen Online-Überwachungskonzept für die Tragzapfen lager und Getriebe von Konvertern. Schaeffler hat Überwachungskonzepte wie die Schallemissionsmessung (Acoustic Emission), die Ölpartikelanalyse durch den FAG Wear Debris Check sowie die Prüfung des Schmierfettzustandes mit dem FAG Greasecheck in ein einzigartiges Condition- Monitoring-System integriert. Dank dieses ganzheitlichen Überwachunskonzepts werden Wartungsmaßnahmen so planbar und teure, ungeplante Analgenstillstände aufgrund von Lagerschäden vermieden. Zer tifizierte Experten unterstützen bei der Datenauswertung und geben Handlungsempfehlungen an den Kunden. Das Prinzip der Schallemissionsmessung eignet sich im Fall langsam drehender Tragzapfenlager, wie sie in Konvertern eingesetzt werden. Hier kann die sonst übliche Schwingungsmessung nicht zuverlässig eingesetzt werden, da die Drehzahl zu niedrig ist und somit bei der Überrollung einer Schädigung im Wälzlager nicht genügend Energie für eine auswertbare Messung des Körperschalls freigesetzt wird. Ebenso können zu kurze Prozesse die Messzeit soweit reduzieren, dass die Auflösung zu gering ist. Die Schallemissionsmessung hingegen nutzt den Effekt, dass es beim über die Elastizitätsgrenze hinaus belasteten Material zu einer plastischen Verformung oder einem Bruch kommt. Dieser Defekt führt zu einer Konzentration von Spannungen, dann zu einer Rissbildung und letztendlich zu einer plötzlichen Entspannung des Materials. Dieser kurzzeitige Vorgang erzeugt ein Schallemissionsereignis, das sich als Ultraschallwelle von der Quelle wegbewegt und gemessen werden kann. Bevor es zum Schaden kommt Verschleißerscheinungen an Lagern oder Zahnrädern in Getrieben äußern sich bereits frühzeitig vor einem drohenden Ausfall in Form von Metallabrieb. Wird dieser Abrieb gemessen und überwacht, können Schäden an ölumlaufgeschmierten Getrieben aber auch Gleitlagern frühzeitig erkannt werden. Der FAG Wear Debris Check misst die Anzahl der Partikel im Öl und ermöglicht die Übermittlung von Kennwerten an das übergeordnete Überwachungssystem sowie die Aufzeichnung und Auswertung der Partikelkonzentration, klassifiziert nach Größe und Material. Über die Hälfte aller Wälzlagerausfälle ist unmittelbar auf die Schmierung zurückzuführen. Mit dem Schmierfettsensor FAG Greasecheck und der zugehörigen Auswertelektronik ist es möglich, bei laufendem Betrieb Zustandsänderungen von Fetten der FAG Arcanol-Serie zu detektieren, lange bevor es zu Schädigungen im Wälzlager kommt. Dadurch lässt sich der Schmierfettaustausch genau planen und die Einsatzdauer des Wälzlagers verlängern. In den neuen FAG-Sphäroguss-Gehäusen für Konverterlager sind neben Messstellen für die Schallemissionssensoren bereits Bohrungen für die Fettqualitätsmessung integriert. Neben der Gesamtzahl von über 60 ermittelbaren Kennwerten müssen auch die Prozessparameter im Rahmen der Überwachungsstrategie aufgenommen werden. Der FAG Procheck überwacht repräsentative Kennwerte und bereitet diese entsprechend für die Anlagenvisualisierung auf. Die Alarmierungsfunktion meldet Störungs- und Fehler meldungen. Über einen Remote- Zugriff können Schaeffler-Serviceingenieure eine Auswertung und Analyse in der notwendigen Detailtiefe durchführen und detaillierte Handlungsempfehlungen aussprechen. www.schaeffler.de antriebstechnik 9/2015 75

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