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DER KONSTRUKTEUR 4/2017

DER KONSTRUKTEUR 4/2017

ANTRIEBSTECHNIK

ANTRIEBSTECHNIK ZIELKONFLIKT GELÖST Seit jeher versuchen Werkstofftechnologen Wälzlagerstähle unempfindlicher gegenüber Mischreibung oder Verschmutzung mit Fremdpartikeln zu machen. Dies sind Bedingungen wie sie z. B. in der Stahlindustrie, dem Bergbau oder auch in der Bahntechnik vorkommen. Der zu lösende Zielkonflikt: Einerseits müssen die Laufbahnen sehr hart, verschleißfest und tragfähig sein. Andererseits sollten sie die eingebrachten Verformungen durch harte Fremdpartikel beim Überrollen gut tolerieren und gegebenenfalls einebnen können. Diesen Zielkonflikt zwischen großer Härte und ausreichender Duktilität hat Schaeffler mit dem Wälzlagerstahl Mancrodur in Verbindung mit der Wärmebehandlung Carbonitrieren gelöst. Mancrodur carbonitriert verfügt über eine außergewöhnliche Kombination an Eigenschaften, die diesen Wälzlagerwerkstoff für besonders schwierige Umgebungsbedingungen prädestinieren. Durch die Wärmebehandlung – eine Kombination aus Aufkohlen und Nitrieren – sind die Oberflächen der Mancrodur-Lager zum einen hart und verschleißfest. Zum anderen entstehen bei Mancrodur carbonitriert feine und kugelförmige Carbide, die gleichmäßig im Material verteilt und wenig auf die Korngrenzen konzentriert sind. Das Risiko lokaler Schwachstellen ist verringert. Die Laufbahnoberfläche wird so nicht nur härter und verschleißfester, sondern auch duktiler. Damit ist Mancrodur trotz seiner großen Oberflächenhärte in der Lage, Aufwürfe der Laufbahn durch eingedrückte Fremdpartikel einzuebnen. Die Materialermüdung wird erheblich verzögert, die Rissbildung verhindert und die Gebrauchsdauer deutlich verlängert. Bei Mangelschmierung erhöht sich aufgrund der höheren Reibung lokal die Temperatur des Materials. Im Vergleich zu anderen Stählen ist der temperaturbedingte Festigkeitsabfall bei Mancrodur kleiner, sodass die Gefahr lokaler Überlastung durch Mangelschmierung deutlich verringert ist. Unter normalen Schmierbedingungen (Vollschmierung) bietet der carbonitrierte Mancrodur eine Steigerung der Tragzahl um 30 % im Vergleich zum Standard-Werkstoff, gleichbedeutend mit einer Erhöhung der nominellen Lebensdauer um 240 %. In Versuchsreihen konnte bei Vollschmierung eine bis zu sechs Mal längere Lebensdauer mit Mancrodur carbonitriert nachgewiesen werden. In schwierigen Umgebungen, wie sie vor allem in der Bahntechnik, im Bergbau oder in der Stahlindustrie vorkommen, sind Tests unter widrigen Realbedingungen entscheidend. In einem Warmbandwerk eines Stahlproduzenten werden in den Arbeitswalzen erste Testlager der vierreihigen FAG-Kegelrollenlager aus Mancrodur carbonitriert eingesetzt. Die Testlager erreichen in dieser Anwendung eine doppelte Gebrauchsdauer. Der Trend zum Downsizing führt in vielen Maschinen dazu, dass Lagerungen hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit an Grenzen stoßen. Mit der deutlich höheren Tragfähigkeit, der Unempfindlichkeit bei Mangelschmierung und Verunreinigung ist Mancrodur besonders auch für Lager in Getrieben von Agrarmaschinen, Baumaschinen, Pkw und Lkw sowie in Schiffsantrieben gut einsetzbar. Bilder: Schaeffler www.schaeffler.de PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Eine große Oberflächenhärte bei gleichzeitig hoher Duktilität, das war einer der Zielkonflikte in der Entwicklung von Wälzlagerstählen. Gelöst wurde er jetzt mit Mancrodur carbonitriert – einem neuen Stahl, der besonders bei schwierigen Bedingungen die Gebrauchsdauer der Wälzlager deutlich erhöht. 01 Mit einer deutlich höheren Tragfähigkeit wird der Trend zum Downsizing unterstützt 01 54 DER KONSTRUKTEUR 4/2017

ANTRIEBSTECHNIK DC-MOTOREN NEU DEFINIERT Mit einer erweiterten DC-Motorenfamilie definiert Bühler neue Standards. Die Antriebe mit 51 mm Durchmesser und in vier verschiedenen Längen decken den Leistungsbereich von 6 bis zu 25 Ncm im Dauerbetrieb bei 3000 min -1 ab. Wartungsfreiheit, ein Wirkungsrad von über 80 % bei Nennlast und eine hohe Dynamik zeichnen sie aus. Trotzdem sind sie auf eine lange Gebrauchsdauer unter widrigen Bedingungen konzipiert. Ihr Lagersystem ist auch auf hohe Axiallasten ausgelegt. Ein geschränkter Anker sorgt für niedriges Rastmoment, vibrationsarmen Lauf und eine äußerst zurückhaltende Geräuschentwicklung. Ein optionaler Temperatursensor ermöglicht die Überwachung und schützt vor Ausfällen. In Kombination mit dem Schneckengetriebe des Herstellers empfehlen sie sich z. B. als Türantriebe in Gebäuden und Zügen. Ihre Leistungsstärke erlaubt es auch, deutlich größere Antriebe zu ersetzen. Passend für sie gibt es auch neue robuste Encoder in magnetischer und in optischer Ausführung. www.buehlermotor.de LEISTUNGSSTARKE UND VIBRATIONSARME KLEINSTMOTOREN Die Serie 1016 SR erweitert die SR-Familie von Faulhaber um noch kompaktere DC-Motoren mit Edelmetallkommutierung für Anwendungen, in denen bei minimaler Einbausituation höchste Leistungen gefordert sind. Sie erreichen bei 16 mm Länge und 10 mm Durchmesser ein Dauerdrehmoment von 0,92 mNm. Die flache Steigung ihrer Δ n/Δ M-Kennlinie erlaubt weiche Übergänge beim Lastwechsel. Durch sehr geringe Vibration und Geräuschentwicklung sind sie z. B. für Präzisionswerkzeuge, optische Geräte oder aktive Prothesen geeignet. Mit dem 12/4-Planetengetriebe des Herstellers erreichen die Kleinstmotoren ein Drehmoment bis 300 mNm. Für die hochpräzise Positionierung können sie mit einem spielarmen Stirnradgetriebe kombiniert werden. Optische und magnetische Encoder mit einer Auflösung bis 256 Impulse pro Motorwellenumdrehung erlauben eine hochgenaue Steuerung des Antriebs. Er kann zudem mit diversen Steuerungen zu einer Gesamtlösung verknüpft werden. www.faulhaber.com Gehen Sie auf die Überholspur. Electrical Engineering mit WSCAD. 35.000 zufriedene Anwender arbeiten bereits mit der WSCAD SUITE - der integrierten CAD/CAE-Gesamtlösung für Elektrotechnik, Schaltschrankbau, Verfahrens- und Fluidtechnik, Gebäudeautomation und Elektroinstallation. Die Software ist turboschnell, überraschend günstig und wscaduniverse.com die derzeit größte E-CAD-Artikeldatenbank am Markt. Laden Sie die Demoversion oder rufen Sie uns an unter +49 (0)8131 36 27-98 www.wscad.com WSCAD auf der HMI, Halle 5, Stand L44 Engineering & Automation Forum 2017 Erleben Sie E-CAD live - Teilnahme kostenlos Details auf => www.wscad.com/eaf

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