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Eine eigens entwickelte Drehvorrichtung ermöglichte es den Zahnkranz aus 42CrMo4 QT mit den Nabenscheiben aus S235JR von vorne zu verschweißen. - Photo: Jebens GmbH
29.07.2021

Erfolgreiche Premiere

Höchste Qualität für Exzenterantriebe

Die Fertigung von tonnenschweren Exzenterantrieben mit einem Zahnkranz aus hochlegiertem Stahl ist eine heiße Sache: Neben der Komplexität der Baugruppen bedeutet die Temperaturführung eine echte Herausforderung für Mensch und Aggregate. Für einen namhaften Anlagenbauer fertigte die Jebens GmbH  vier Exzenterantriebe als Ersatzteile für eine Großpresse.

Mit einem Durchmesser von 2.270 Millimetern, einer Höhe von 1.391 Millimetern und 12 Tonnen Gewicht war jedes dieser Bauteile ein richtiger Koloss. Gefertigt wurde er aus Blechen der Güte S235JR mit bis zu 210 Millimetern Dicke. Für den äußeren Zahnkranz stellte der Kunde einen Rohling aus 42CrMo4 QT bei. Der Auftrag an den Brennschneidspezialisten umfasste neben Erstellen und Zukaufen aller benötigten Teile, auch Schweißen der Baugruppen, Spannungsarmglühen, Strahlen und Grundieren.

Entsprechend anspruchsvoll war das Zeitmanagement, um zu gewährleisten, dass alle Komponenten beim Start des Zusammenbaus vollständig vorhanden waren. Zusätzliche Herausforderungen waren die Abklärung der Schweißvorgaben und Schweißnähte sowie die beim Schweißen und Glühen des hochlegierten Stahls erforderliche Temperaturführung. 42CrMo4 QT erfordert beim Schweißen eine Vorwärmtemperatur von 250 Grad Celsius, was für den Schweißer eine enorme Temperaturbelastung darstellt.

Normalerweise ist die Vorwärmtemperatur nur halb so hoch. Angesichts der Größe kühlt das Zahnrad zudem schnell wieder ab, muss also kontinuierlich geheizt werden. Eine eigens entwickelte Drehvorrichtung unter Einbezug eines großen Manipulators für das partiell eingehauste Bauteil ermöglichte, dass der Schweißer – mit entsprechender Schutzkleidung – den Zahnkranz aus 42CrMo4 QT mit den Nabenscheiben aus S235JR von vorne verschweißen konnte. Der Exzenter wurde als Paket auf dem Roboter geschweißt, um die geforderte sehr hohe und reproduzierbare Schweißqualität zu gewährleisten. Alle Schweißnähte der Baugruppen wurden vor dem Zusammenbau zum kompletten Rad von der Qualitätssicherung des Kunden auf Rissfreiheit geprüft.

Beim Zusammenbau stellte Jebens durch entsprechende Kennzeichnung der Fluchtungen an den Bauteilen sicher, dass die beiden runden Komponenten auf dem Schweißtisch exakt positioniert waren, bevor sie per Hand verschweißt wurden.

Ausgewiesene Fachkompetenz war auch für die sensible Temperaturführung beim anschließenden Spannungsarmglühen gefragt, da der vergütete CrMo-Ring unter der Anlasstemperatur geglüht werden musste. Die gestrahlten und grundierten Exzenterantriebe bestanden die Abnahmeprüfung des Kunden mit Bravour, sodass Jebens fortan die Zulassung auch für den Bau solcher anspruchsvollen Komponenten die Zulassung besitzt.

(Quelle: Jebens GmbH)

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