Kalt und langlebig

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Wälzlager - Lager aus dem Werkstoff WTF können die Gebrauchsdauer von Arbeitswalzenum den Faktor Drei erhöhen. Die Konsequenz: nur noch ein Lagerwechsel pro Jahr.

15. April 2009

Hunderte von Tonnen Walzkraft, Verschmutzungen und hoher Wassergehalt im Schmierstoff: Wälzlager im Walzgerüst der Kaltband-Herstellung müssen auch unter widrigen Bedingungen lange Standzeiten erreichen.

Ein Kaltwalzgerüst bringt hohe Kräfte auf, um Blech-Coils kalt, das heißt unterhalb der Rekristallisationstemperatur, zu Kaltband von definierter Dicke bei sehr geringer Toleranz zu walzen. Dabei wirken große Stützwalzen auf zwei kleine Arbeitswalzen, die letztlich die Walzkraft in das Blech einbringen. Dass die Lagerungen der Stütz- und Arbeitswalzen höchsten Anforderungen genügen müssen, versteht sich von selbst. Denn das Walzgerüst bringt Walzkräfte von mehreren hundert, teilweise deutlich über 1.000 Tonnen auf, und die Anforderungen an die Genauigkeit des Walzprozesses sind extrem hoch. Dasselbe gilt für die Verfügbarkeit, denn wenn ein Lager ausfällt, steht die gesamte Anlage still. Ein Kunde von NSK sah in dieser Hinsicht dringenden Optimierungsbedarf bei einer seiner Anlagen. Die Arbeitswalzenlagerungen mussten hier schon nach durchschnittlich 800 Stunden ausgetauscht werden. Deshalb beauftragte er NSK damit, die Anwendung zu untersuchen und Vorschläge für eine Verlängerung der Standzeit zu machen.

Das »W« steht für Wasser

Die Untersuchung umfasste die Umgebungsbedingungen der Lager am Walzgerüst, die Lager selbst und den Schmierstoff.

Im NSK-Labor wurden im Schmierstoff ein erhöhter Wassergehalt sowie Verunreinigungen festgestellt, die letztlich zum Lagerverschleiß führten. Die Erklärung dafür ist einfach: Um hohe Walzgeschwindigkeiten zu erreichen, schmiert man den Walzspalt mit einem Gemisch aus Öl und Wasser. Das Wasser wird zugleich zur Kühlung des Kaltbandes benötigt. Als Verbesserungsmaßnahme schlugen die NSK-Ingenieure die Verwendung von Lagern des Typs WTF 266KV vor. Sie werden aus dem Werkstoff WTF hergestellt, einer Weiterentwicklung des bewährten STF-Werkstoffs, der immer dann eingesetzt wird, wenn die Umgebungsbedingungen den Eintrag von Verschmutzungen ins Lager erwarten lassen. Das »W« im Namen des Materials steht für Wasser, denn WTF wurde speziell für Einsätze entwickelt, bei denen neben Verschmutzungen auch erhöhter Feuchtigkeitsgehalt in der Lagerung auftritt.

Vervielfachte Standzeit

Nachdem die Lager ausgetauscht wurden, erhöhte sich die Standzeit der Arbeitswalzenlagerung um den Faktor 3 auf rund 2.700 Stunden. Das heißt: Es reicht aus, die Lager einmal im Jahr planmäßig zu wechseln. Das Beispiel zeigt, wie man – gerade bei kritischen Betriebsbedingungen – die Standzeit von Wälzlagern durch optimale Werkstoffauswahl vervielfachen kann.

M. Schlapp, NSK Deutschland/aru

Fakten

- NSK wurde im Jahr 1916 in Tokio gegründet, wo sich auch heute noch der Firmensitz befindet. Inzwischen ist das Unternehmen einer der weltgrößten Hersteller von Wälzlagern, Linearführungen und Automobilkomponenten.

- Das Unternehmen verfügt über 150 Niederlassungen weltweit, wobei der Hauptstandort für Deutschland in Ratingen bei Düsseldorf liegt.

Erschienen in Ausgabe: 02/2009