ELO-RING
Ringhärteanlage - Kompakt mit hoher Produktivität
SMS Elotherm bietet innovative Maschinenkonzepte zum Härten von Getrieberingen und Großringen. Bei den Großringen stehen hochproduktive Verfahren zum Härten von Verzahnungen und Laufflächen zur Verfügung. Für die Laufflächenhärtung hat SMS Elotherm das schlupflose Härten entwickelt und patentiert, das die sonst übliche Weichzone vermeidet – ein neuer Maßstab im Bereich des Ringhärtens. Mit dem Konfigurator von SMS Elotherm wird aus einzelnen Modulen ein System zusammengestellt, das alle Kundenanforderungen erfüllt. Durch die modulare Bauweise werden wirtschaftlich maßgeschneiderte, passend dimensionierte und rüstzeitoptimierte Härtesysteme realisiert.
Verschleißresistente Oberflächen durch induktives Härten
Ob in aggressiver Salzwasserumgebung, auf offener See oder im staubigen Umfeld des Bergbaus – Ringe müssen extremen Bedingungen standhalten. Es ist elementar, dass die dynamisch belasteten Bauteile in Offshore-Windkraftanlagen oder in Minen-Großmaschinen zuverlässig und nahezu wartungsfrei funktionieren.
Das Verfahren zur Erzeugung der dazu notwendig verschleißresistenten Oberflächen ist das induktive Härten. Bei Windkraftanlagen kommen beispielsweise drei Verfahrensprinzipien der induktiven Randschichthärtung zum Einsatz: Vorschubhärtung mit und ohne Weichzone sowie Gesamtflächenhärtung.
Großring
Zahnrad
Gezielte Gefügestrukturveränderung
Durch die definierte induktive Erwärmung und durch Abschrecken mit dem Kühlmittel wird die Gefügestruktur des Stahls gezielt verändert – der Werkstoff wird hart. Dieser physikalische Effekt wird sowohl für Verzahnungen als auch für Laufbahnen genutzt.
Die Induktionslösungen von SMS Elotherm bringen für den Ringhärte-Prozess die exakt benötigte Energie ein. Systeme wie die patentierte Werkstückwirkleistungsmessung oder die sensorgestützte Lagekorrektur des Induktionswerkzeuges unterstützen die Effizienz und Präzision des Härteverfahrens und sorgen für eine durchgängig hohe, reproduzierbare Qualität der Werkstücke.
Härten von Getriebe-Ringen
Eine flexible Ringhärtemaschine der SMS Elotherm ist die ideale Lösung für das induktive Vorschub- oder Ganzflächenhärten mit Brausenabschreckung von Getriebe-Ringen. Die kompakte Härtemaschine, bei der alle erforderliche Komponenten und Einheiten auf einem Grundrahmen montiert sind, überzeugt vor allem durch ihre hohe Präzision und Produktivität bei der Ringhärtung.
Die kurzen Taktzeiten werden durch den Einsatz von Satellitentischen erzielt. Das Be- und Entladen erfolgt horizontal. Die induktive Härteanlage arbeitet mit einer vollautomatischen NC- Steuerung. Die geregelte Vorschubgeschwindigkeit ist werkstückabhängig stufenlos einstellbar. Eine Antasteinrichtung des Induktors für die Zahnhärtung sorgt für die Genauigkeit des induktiven Härteprozesses. Mittels einer direkt am Induktor angebrachten Brause wird das Werkstück für eine optimale Gefügestruktur abgeschreckt. Die Durchflussmenge für das jeweilige Werkstück erfolgt ebenfalls programmgestützt.
Ringhärte-Anlage zur Härtung von Großzahnrädern
Die horizontale Ringhärtemaschine ELO-RING Horizontal wird hauptsächlich zur induktiven Härtung von Großzahnrädern eingesetzt. Verglichen mit herkömmlichen Öfen zum Einsatzhärten erfordert die induktive Ringhärte-Anlage einen geringeren Investitionsaufwand. Gleichzeitig bietet sie mehr Prozesssicherheit, deutlich bessere Energieeffizienz und damit mehr Umweltfreundlichkeit.
Die Herausforderung bei der Ringhärtung besteht darin, dass die Ringe durch die vorgeschalteten Fertigungsschritte nicht mehr die vordefinierten, exakten Maße besitzen. Eine vorparametrierte Härtung allein führt daher nicht zu optimalen Ergebnissen.
SMS Elotherm setzt auf die Kombination einer NC-gesteuerten und sensorgestützten Induktorführung. Diese technologisch ausgereifte Methode stellt die exakte Positionierung des Induktors zwischen zwei Zahnmodulen sicher. Damit ist auch der perfekte Abstand zwischen Induktor und Material gegeben, sodass eine konstant hohe Härtequalität innerhalb engster Toleranzen erzielt wird.
Laufflächenhärtung
Zur Laufflächenhärtung bietet SMS Elotherm GmbH zwei Lösungen an: Die Standardmaschine ELO-RING Vertical mit Werkstücklage in 70° für das Vorschubhärten von Großwälzlagern und die schwenkbare Lösung ELO-RING Tilt mit Werkstücklage von 0° bis 70° für das Vorschubhärten sowohl von Großwälzlagern als auch von Großzahnrädern.
Zur Härtung von ein- oder mehrreihigen Laufbahnen von Großwälzlagern ist die Standardausführung der ELO-RING Vertical die richtige Wahl. Sie ermöglicht eine Vorschubhärtung mit Weichzone. Das heißt, der Ring dreht sich und wird am Induktor mit Abschreckeinrichtung vorbeigeführt. Prozessbedingt entsteht am Ende des Umlaufs eine Weichzone, die nicht gehärtet ist. Ringe von rund 3 m Durchmesser können in weniger als einer Stunde komplett gehärtet werden.
Schlupfloses Vorschubhärten für Ringe
Die SMS Elotherm GmbH hat das Verfahren zum schlupflosen Vorschubhärten für Ringe beliebiger Größen entwickelt und patentiert. Mit der ELO-RING Seamless gelingt es, die sonst prozessbedingte Weichzone zu vermeiden. Die auf dieser Maschine gehärteten Ringe eignen sich für alle hochbelasteten Anwendungen, z.B. bei Schwingungsbelastungen in Kernspintomographen, bei extremer mechanischer Beanspruchung in Tunnelvortriebsbohrkronen oder für witterungsbeständige und dauerhaft fest eingebaute Ringe im Offshore-Bereich.
Die ELO-RING Seamless besitzt nur zwei statt der sonst üblichen drei Induktoren. Damit ist das System wartungsfreundlicher und benötigt einen geringeren Aufwand an Mechanik und Steuerungstechnik. In der Startsequenz sind die Induktoren zusammengefahren. Nach einer kurzen gemeinsamen Bewegung in gleicher Richtung fährt einer der Induktoren in die entgegensetzte Richtung. So wird vermieden, dass zu Beginn der Härtung eine Weichzone verbleibt. Nach jeweils einer halben Umdrehung treffen die Induktoren erneut zusammen. Hier ist die Steuerung der Abschreckbrausen entscheidend, die eine Weichzone oder ein Anlassen vermeiden.
Broschüre: RingLine
Fachbericht: Induktives Härten versus Einsatzhärten - Ein Vergleich
Fachbericht: Hart im Wind - Induktionshärten von Großringen von Windkraftanlagen