Katalog statt Sonderlösung Auf einen Blick

Gleitlager

Hochleistungslager – Der Einsatz von Lagertechnik unter extremen Bedingungen erfordert meist teure Premium-Produkte oder aufwendige Sonderlösungen. Gezielt optimierte Standardkomponenten bieten hier eine kurzfristig verfügbare wirtschaftliche Alternative mit langer Lebensdauer.

17. Juni 2011

Eine wesentliche Rolle für den störungsfreien Betrieb von Maschinen und Anlagen spielt in vielen Fällen die Wahl der richtigen Wälzlagertechnik. In besonderer Weise gilt dies bei Anwendungen mit Höchstleistungsansprüchen unter extremen Betriebsbedingungen: Hier gewährleisten oft nur teure Premium-Produkte oder schwer lieferbare Sonderlösungen die geforderte lange Lebensdauer. Andererseits sind Maschinenbauer mit Standard-Premiumlagern oft gezwungen, kostspielige Produkteigenschaften zu erwerben, die sie gar nicht benötigen.

Vor diesem Problem stand auch das oberösterreichische Maschinenbauunternehmen Wintersteiger aus Ried im Innkreis. Das Unternehmen liefert unter anderem die vollautomatische Serviceanlage »Discovery« zum Kanten- und Belagschleifen, für die Belagreparatur oder zum Wachsen von Skiern und Snowboards ab einer Länge von 90 Zentimeter. Dabei werden die Skier durch ein Vorschubsystem mit zwei parallel laufenden Schlitten und je acht Spannzylindern fixiert und durch die Maschine geführt, sodass jeder Ski unabhängig von seiner Oberfläche bearbeitet werden kann. Die modulare Bauweise der Produktreihe mit den Modulen Vorschliff, Stein-/Discschliff und Wachs bietet ein Höchstmaß an Flexibilität und ermöglicht den gezielten Ausbau der Kapazitäten bei einem variierenden Serviceaufkommen.

Eine kostengünstige und zugleich kurzfristig verfügbare Alternative zu teuren Premium-Lagern oder schwer lieferbaren Sonderausführungen fanden die Österreicher jedoch im Angebot des Wälzlagerspezialisten Findling aus Karlsruhe: Das Unternehmen bietet in seiner Produktreihe ABEG eXtreme bewährte Lagertechnikprodukte bekannter Hersteller, die speziell auf Hochleistungsanwendungen optimiert wurden. Dazu testen die badischen Spezialisten auf dem Prüfstand insbesondere die Auswirkungen der Ausstattungskomponenten Befettung, Dichtung und Korrosionsschutz auf die Lebensdauer der jeweiligen Lager unter verschiedenen Bedingungen und ermitteln so besonders leistungsfähige Kombinationen von Wälzlagern mit unterschiedlichsten Dichtungsvarianten und Spezialbefettungen für den jeweiligen Einsatzbereich.

Dauerläufer für Spitzentempo

Neben der Xspeed-Serie für Hochgeschwindigkeitsanwendungen bietet Findling dabei die Serien Xforce, Xtemp und Xclean für Anwendungen mit besonders hohen Ansprüchen an die Tragzahl, an die Temperaturstabilität bei Hitze oder Kälte sowie für Washdown-Anwendungen oder Reinraumapplikationen. Allen Serien gemein ist die überdurchschnittliche Lebensdauer der Produkte im Extremeinsatz. Da die optimierten Hochleistungslager auf Standardprodukten mit Standard-Konstruktionselementen basieren, sind sie weder besonders teuer noch mit langen Lieferzeiten verbunden. Maschinenbauer können deshalb bestehende Maschinenkonzepte ganz einfach auf Hochleistungslager umstellen oder sie von Anfang an in Neuentwicklungen berücksichtigen.

Wärme verkürzt die Lebensdauer

Den größten Einfluss auf die Lager-Lebensdauer bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen hat die erhöhte Wärmeentwicklung durch Reibung der Dichtungen sowie durch mangelhaften Rundlauf, der zudem die Laufruhe vermindert. Bei hoher Belastung führt zudem der verminderte Schmierfilm zu metallischen Kontakten zwischen Kugeln und Laufbahn. Bei der Entwicklung der Xspeed-Lager wurden daher gerade diese Ausstattungskomponenten exakt auf Langlebigkeit bei hohen Geschwindigkeiten abgestimmt. Die Lager dieser Serie empfehlen sich desahlb besonders für Einsätze in der Prozess- und Verfahrenstechnik, in Elektromotoren, Pumpen und Verdichtern, Ventilatoren, Drehgebern sowie im Maschinen-, Anlagen- und Apparatebau sowie in der Medizintechnik, aber auch in Klimaanlagen, Haushaltsgeräten und Bürotechnik.

Spezielles Augenmerk richten die Badener durch Einengung der erlaubten Toleranz auf eine Anpassung der Lagerluft an die hohen Geschwindigkeiten, sodass sich die Rest-Lagerluft nach dem Einbau in der Konstruktion besser ermitteln und einstellen lässt. Die Optimierung der Laufeigenschaften und des Geräuschverhaltens bei höherer Geschwindigkeit erfordert zudem höhere Ansprüche an die Oberflächengüte. Außerdem muss auch die Befettung für einen Betrieb bei andauernd höheren Temperaturen ausgelegt sein. So eignet sich das eingesetzte Hochleistungsfett für einen Temperaturbereich von –50 bis +150 Grad Celsius bei zugleich hervorragendem Anlaufverhalten. Für Lager mit C3-Lagerluft kommt ein hochreines Hochtemperaturfett zum Einsatz, das bei Temperaturen bis 180 Grad Celsius verwendet werden kann. Im Standard-Testverfahren ASTM D3336 bietet es noch bei 177 Grad Celsius eine Lebensdauer von über 750 Stunden.

Reibungsarme Dichtung

Ein Ergebnis der Optimierung der Dichtungsvariante ist zum Beispiel der Einsatz einer beidseitig in Nut geführten, axial anliegenden, schleifenden Gummidichtung, die die Eigenerwärmung gegenüber der Standarddichtung um 10 Grad Celsius verringert, was einen unmittelbaren Einfluss auf die Lebensdauer der Lager hat. Für besonders hohe Ansprüche bietet Findling zudem optional eine noch reibungsärmere sowie eine berührungslose Variante an.

Bei Tests auf dem Leistungsprüfstand erreichen die für hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten optimierten Produkte der Xspeed-Serie eine um 50 Prozent längere Lebensdauer gegenüber den Werten einer nominellen Lebensdauerberechnung für Lager der ABEG-Referenzklasse Premium. Weitere Parameter zur Optimierung der eXtreme-Baureihe waren zudem je nach Serie eine gesteigerte Energieeffizienz, gute Dichtungseigenschaften und ein verbesserter Korrosionsschutz.

Auf einen Blick

- Die Findling Wälzlager GmbH in Karlsruhe ist ein führender Dienstleister zur Auswahl, Berechnung und Lieferung von Wälzlager- und Lineartechnik für die unterschiedlichsten Einsatzfelder.

- Das Produktportfolio des Unternehmens umfasst unter anderem Kugel-, Nadel- und Rollenlager sowie Lineartechnikkomponenten verschiedener Hersteller aus Deutschland, Tschechien, Japan, Korea und anderer Länder in Europa und Asien.

- Die Einteilung der Produkte in Leistungsklassen erleichtert die Auswahl der Komponenten. Basis dieses so genannten ABEG-Konzepts ist die Berechenbarkeit der Lebensdauer unter Beachtung der technischen Vorgaben.

Erschienen in Ausgabe: 05/2011