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Herausforderung des Kunden
Ein Hersteller von Getriebekomponenten für Windkraftanlagen stand vor der Herausforderung, die Lagerung einer Antriebswelle neu auszulegen. Die Konstruktion musste hohe axiale Belastungen aufnehmen und gleichzeitig Vibrationen, Temperaturschwankungen sowie wechselnden Windlasten dauerhaft standhalten. Da die Baugruppe für den Einsatz in küstennahen beziehungsweise maritimen Umgebungen vorgesehen war, spielten zudem Korrosionsbeständigkeit und die Verfügbarkeit geeigneter Werkstoffe wie AISI 316 eine wichtige Rolle. Die bisher eingesetzte Federlösung erwies sich als wenig geeignet für die Anforderungen der Anwendung. Sie beanspruchte wertvollen Bauraum und erschwerte die gewünschte kompakte Konstruktion. Gleichzeitig musste eine dauerhaft zuverlässige Vorspannung der Lager sichergestellt werden, um Verschleiß und vorzeitige Ausfälle zu vermeiden. Daher suchte der Hersteller nach einer leistungsfähigeren Alternative.
AFC-Lösung
Gemeinsam mit AFC Europe entschieden sich die Konstrukteure für den Einsatz einer mehrlagigen Smalley® Crest-to-Crest® Wellenfeder aus korrosionsbeständigem AISI 316. Durch das effiziente Flachdraht-Design konnte die erforderliche Federkraft auf deutlich geringerem axialem Bauraum realisiert werden als mit einer herkömmlichen Runddrahtfeder. Gleichzeitig ließ sich die Feder exakt auf die Belastungs- und Umgebungsbedingungen der Anwendung abstimmen. Die Wellenfeder erzeugt über die gesamte Lebensdauer eine konstante Vorspannung und kompensiert Fertigungstoleranzen sowie thermisch bedingte Maßänderungen innerhalb der Baugruppe.
Mehrwert für den Kunden
Mit der neuen Lösung konnte die Lagerbaugruppe kompakter ausgeführt werden, ohne Kompromisse bei Belastbarkeit oder Betriebssicherheit einzugehen. Die konstante Vorspannung verbesserte zudem das Laufverhalten der Lagerung und reduzierte Schwingungen innerhalb der Baugruppe, was sich positiv auf die Lebensdauer und Wartungsintervalle der Anlage auswirkte. Da Smalley® Wellenfedern ohne zusätzliche Werkzeugkosten anwendungsspezifisch angepasst werden können, ließ sich die Lösung zudem schnell und wirtschaftlich realisieren.
Gut zu wissen
Während Wellenfedern für die erforderliche Vorspannung innerhalb einer Lagerbaugruppe sorgen, übernehmen Sicherungsringe die axiale Positionierung und Sicherung von Lagern und Wellen. Gerade in Offshore-Windkraftanlagen und anderen maritimen Anwendungen stellt Korrosion hierbei eine besondere Herausforderung dar. Während gestanzte Sicherungs-ringe nur selten in AISI 316 verfügbar sind, bietet AFC Spirolox® Sicherungsringe standardmäßig in diesem korrosionsbeständigen Werkstoff an. Ihre 360°-Lastaufnahme sorgt zudem für eine gleichmäßige Kraftverteilung und hohe Betriebssicherheit.