antriebstechnik 10/2023

GETRIEBE UND

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN ZAHNRADHERSTELLUNG PRÄZISE UND EFFIZIENT: ZAHNRÄDER FÜR GROSSGETRIEBE SCHLEIFEN Die Serienproduktion großer Zahnräder erfordert ein hohes Maß an Qualität, Exzellenz und Kontinuität in der Produktion. Schleifmaschine, Schleifprozess und Schleifscheibe sind optimal aufeinander abzustimmen. Nach mehreren erfolgreichen Versuchen auf Klingelnberg Höfler Rapid-Schleifmaschinen, die mit Kunden in deren Produktionsstätten durchgeführt wurden, führt Krebs & Riedel die neuen Premium-Schleifscheiben prozesssicher ein. Krebs & Riedel ist einer der weltweit führenden Hersteller von Schleifscheiben für das Verzahnungsschleifen im Automobil- und Elektrofahrzeug-Sektor. Das Familienunternehmen expandiert mit der neuen Premium-Produktreihe Blue Moon TZ auch in andere Sektoren, in denen Großgetriebe hergestellt werden. Die Windenergie hat in den letzten Jahren einen wichtigen Beitrag zur Einsparung von CO 2 -Emissionen geleistet. Windkraftanlagen werden immer größer und leistungsfähiger, während die Produktionskosten gesenkt werden müssen. Dies erfordert Produktionsmethoden, mit denen die Zahnräder kostengünstig und in hoher Qualität hergestellt werden können, selbst bei komplexen Flankenmodifikationen. Präzisions geformt: Das eingesetzte Schleifkorn ist sehr scharfkantig, mikrokristallin und besitzt eine längliche Trapez-Stäbchenform ZAHNRÄDER FÜR WINDKRAFTANLAGEN Die Größen von Zahnrädern in der Windkraft liegen typischerweise zwischen 800 und 4.000 mm. Manche Getriebe können sogar einen Durchmesser von 8.000 mm erreichen und bis 100 t wiegen. Die gängigste Größe im Bereich der Außenverzahnungen liegt bei einem Durchmesser von 1.200 mm und bewegt sich zwischen Modul 12 bis Modul 52. Die Profilschleifscheiben haben typischerweise einen Durchmesser von 100 bis 450 mm. Nur eine perfekt geschliffene Verzahnungsgeometrie stellt eine optimale Kraftübertragung für einen hohen Wirkungsgrad der Windkraftanlagen bei hoher Laufruhe sicher. Schleifbrand darf dabei keinesfalls entstehen, denn die Kräfte, die auf das Getriebe einwirken sind sehr hoch und ein Ausbrechen der Zähne sehr kostspielig. Eine hochpräzise Verzahnungsqualität erhöht die Lebensdauer der Getriebekomponenten und leistet einen wesentlichen Beitrag, um Wartungs- und Produktionskosten zu senken. Um die maximale Synergie zwischen der Schleifmaschine und der Schleifscheibe zu erreichen, optimiert Krebs & Riedel den Prozess mit anwendungstechnischem Support bei Kunden in der ganzen Welt und bietet mit der Blue Moon TZ eine neue Premium- Schleifscheibe mit einem präzisionsgeformten Schleifkorn an. Blue Moon TZ zeichnet sich durch eine sehr hohe Schnittleistung und ein sehr hohes Abtragsvolumen aus. „In einigen Versuchen betrug die Abtragsleistung (Q’ w ) mehr als 30 mm³/mms“, sagt Sigurd De Ridder, Senior Anwendungstechniker bei Krebs & Riedel, der weltweit Versuche und Prozessoptimierungen bei 24 antriebstechnik 2023/10 www.antriebstechnik.de

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN Kunden durchführt. „Präzisionsgeformte Schleifkörner sind heute Stand der Technik. Blue Moon TZ ist in seiner Leistung mit anderen auf dem Markt erhältlichen präzisionsgeformten Schleifkornarten vergleichbar. Es ist selbstschärfend, sehr scharfkantig, mikrokristallin und hat eine längliche trapezförmige Stabform.“ Die homogene Porenstruktur der Blue Moon TZ trägt zu einer deutlichen Verbesserung des gesamten Kühlsystems während des Schleifvorgangs bei. Aufgrund der offenen Struktur wird die gesamte Schleifscheibe sofort von der Kühlflüssigkeit durchflutet. Selbst bei extremer Abtragsleistung wird der Span von der Kontaktfläche weg transportiert. Dadurch wird Hitzeeintrag vermieden, der zu thermischen Schäden am Zahnrad führen könnte. Im Durchschnitt aller Versuche auf Klingelnberg Höfler Rapid 2500 Maschinen wurden folgende Schleifergebnisse erzielt: Ein kühlerer Schliff und eine längere Standzeit, verbunden mit einer bis zu 20 % schnelleren Schleifzeit im Vergleich zu Standardschleifscheiben. Die längere Standzeit und die höhere Schleifleistung tragen dazu bei, die Kosten bei gleicher oder sogar besserer Zahnradqualität zu senken. Beim Abrichten wurden im Durchschnitt folgende Ergebnisse erreicht: 20 % längere Abrichtintervalle, 30 % geringere Zustellung, was auch zu einer längeren Standzeit der Abrichtscheibe führt. Ein weiterer Nebeneffekt ist, dass die Maschinen nach der Optimierung weniger Strom verbrauchen. PRÄZISE, SCHNELL UND FLEXIBEL Die Profilschleifmaschinen der Rapid-Baureihe für große Werkstückgrößen sind für Bauteildurchmesser bis 8.000 mm ausgelegt. Je nach individueller Anforderung sind sie mit einem erweiterten Hubbereich (L-Variante) ausgestattet und darüber hinaus in zwei Varianten verfügbar. Neben der Standardkonfiguration ist die Maschine auch mit kleinem Schleifkopf zur Aufnahme von sehr kleinen Schleifscheibendurchmessern mit 300-20 mm lieferbar (K-Variante). In allen Konfigurationen sind Maschinen der Rapid-Baureihe in kürzester Zeit durch optionale Innenverzahnungsschleifarme von Außen- auf Innenverzahnungen umrüstbar. Die spezielle Anordnung der Maschinenachsen, ein thermisch stabiles und nahezu schwingungsfreies Maschinenbett aus Mineralguss sowie verschleißfreie Torqueantriebe im Maschinentisch und der Schleifkopf für den 5-Achsen-Schliff: All dies trägt zur bewährten Präzision, konstanten Qualität und großen Flexibilität bei. Durch den hochflexiblen Schleifkopf mit integriertem 3D-Taster und Anpassung des Schrägungswinkels während des Schleifprozesses können Verzahnungen topologisch modifiziert werden – je nach zulässigen Abweichungen im 1-Flanken- oder 2-Flanken- Schliff. Dabei stellen die Messungen mit den optional erhältlichen Prüfeinrichtungen bereits während des Schleifprozesses ein kontrolliertes Schleifergebnis sicher. Bei der Serienfertigung großer Zahnräder werden viele Stunden für Werkstückeinrichtung, Programmierung, Schleifen, Abrichten und Prüfen benötigt. Es ist wichtig, eine Premium-Schleifscheibe mit präzisionsgeformten Schleifkorn zu verwenden. Die Prozesse Abrichten und Schleifen sollten optimal auf der Schleifmaschine eingestellt sein und durch den anwendungstechnischen Support optimiert werden. Bilder: Klingelnberg, Krebs & Riedel www.krebs-riedel.de DIE IDEE „Wie lassen sich Zahnräder für Windkraftanlagen oder andere große Zahnräder für Getriebe kostengünstiger und in hoher Qualität herstellen? Entscheidend ist, dass Schleifmaschine, Schleifprozess und Schleifscheibe perfekt aufeinander abgestimmt sind. Dies haben unsere Tests gezeigt. Durch hohen Abtrag, kühlen Schliff und überdurchschnittliche Standzeiten der Schleifwerkzeuge konnten wir mit unseren neuen Blue Moon TZ Premium- Schleifscheiben die Produktivität und Qualität signifikant steigern. Präzisionsgeformte Schleifkörner sind das Geheimnis.“ Sigurd De Ridder, Senior Anwendungstechniker, Krebs & Riedel, Bad Karlshafen Philipp Bötte, Marketing & Kommunikation, Krebs & Riedel Schleifscheibenfabrik GmbH & Co. KG, Bad Karlshafen Verschleißfreie Positioniersysteme Luftgelagerte Ein- und Mehr-Achssysteme Wiederholgenauigkeiten im Nanometerbereich Für verschiedene Reinraumklassen Individuell entwickelt, anschlussfertig geliefert www.jat-gmbh.de