Der wohl wichtigste Prozess in einem Zementwerk ist das Brennen des Zementklinkers. Der Ofen ist in Längsrichtung leicht geneigt; sein Gefälle beträgt zwischen 2,5 und 4,5 Prozent. Dadurch wird der Kalkstein während der Rotation des Ofenrohres langsam und kontinuierlich von der Einlauf- zur Auslaufseite transportiert. Dabei durchwandert das Material mehrere Brennzonen mit unterschiedlichen Temperaturen. Die Prozesstemperatur beträgt etwa 1.150 bis 1.450 °C.
Über die Drehzahlregelung der Trommel kann man die Durchlaufzeit variieren. Dadurch werden die Produktqualität des Zements sowie die Produktkapazität wesentlich beeinflusst. Produktdurchsätze bis zu 10.000 t am Tag sind durchaus keine Seltenheit. Zum Antreiben großer Drehrohröfen setzt man Zahnkränze ein. Sie werden am Umfang dieser Anlagen montiert und übertragen das Antriebsdrehmoment vom Getriebemotor auf den Drehzylinder. SEW-Eurodrive entwickelte hierfür ein flexibles Konzept, das die Herstellung der Zahnkränze, ihren Transport und die Montage vereinfacht.
Wärmebehandeltes Gusseisen
Normalerweise werden Zahnkränze üblicherweise in zwei Hälften gefertigt. SEW-Eurodrive dagegen teilt sie in mehrere identische Segmente, deren Anzahl vom Gesamtdurchmesser abhängt. Mit fortschrittlicher Werkstofftechnik und modernen Fertigungsmethoden können die Nachteile der traditionellen Lösung wie geringere Gussqualität aufgrund der Größe vermieden werden. Zu den Vorteilen zählt die Möglichkeit, einzelne Segmente auszutauschen sowie eine bessere Gussqualität der handlichen Bauteile. Auch die Montage der Zahnkränze, die bei Drehrohröfen mithilfe eines Federtellers erfolgt, vereinfacht sich. Es gibt unterschiedliche Zahnkränze mit Moduln im Bereich 20 bis 40 mm, die je nach Durchmesser des Drehzylinders ausgewählt werden. Theoretisch kommen meist mehrere Kombinationen aus Moduln, Zähnezahlen, Schrägungswinkel der Verzahnung und Getriebeübersetzung in Betracht. Weitere Kriterien sind die Spurweite und Zahnbreite, die Zähnezahl pro Segment, die Anzahl der Segmente sowie der Radius und die Rotationsgeschwindigkeit des Drehzylinders. Die möglichen Kombinationen werden über ein spezielles Softwareprogramm ermittelt und letztendlich von Fall zu Fall ausgewählt.
SEW-Eurodrive fertigt geteilte Zahnkränze mit Teilkreisdurchmessern von 3 bis 16 m. Es sind auch kleinere oder größere Durchmesser möglich. Die Zahnbreite beträgt bis 600 mm, ist aber prinzipiell nicht limitiert. Mit den H-Segmenten können Leistungen von 4.000 bis 6.000 kW mit einem Antriebsritzel übertragen werden, mit zwei Ritzeln 6.000 bis 8.000 kW und mehr. Die erzielbare Maximalgeschwindigkeit der Zahnkranzsegmente beträgt 6 m/s.
Die Zahnkränze werden aus ADI (Austempered Ductile Iron) gefertigt. Dieser Werkstoff entsteht durch eine mehrstufige Wärmebehandlung aus Gusseisen mit Kugelgraphit. Die neue Struktur – eine Mischung aus nadelförmigem Ferrit und kohlenstoffangereichertem Austenit – hat eine vorteilhafte Gefügestruktur, die eine Kombination aus erhöhter Zugfestigkeit und Dehngrenze sowie Wechselfestigkeit bewirkt. Für die Herstellung wird nur eine Gussform benötigt, weil alle Segmente gleich sind. Aufgrund der kleinen Abmessungen lassen sich die Elemente bestmöglich gießen, bearbeiten, handhaben, prüfen, verpacken, versenden und montieren. Durch ADI sind eine hohe Leistungsdichte (optimierte Masse und Abmessungen) sowie eine lange Lebensdauer gegeben.
