Lager nach Maß

Maschinenelemente

Wälzlager – Beim Einsatz in Baumaschinen sind Wälzlager hohen Belastungen ausgesetzt. Eine anwendungsgerechte Optimierung von Lagertyp, Werkstoff, Schmierung und Dichtung hilft jedoch, kostenträchtige Ausfälle zu vermeiden.

19. März 2014

Zu den wichtigsten Komponenten vieler mechanischer Anwendungen gehören Wälzlager zur Verringerung des Reibungswiderstands sowie zur Führung von Achsen und Wellen bei rotativen Bewegungen, und entsprechend vielfältig ist die Anzahl unterschiedlicher Typen und Ausführungen von Wälzlagern einer Vielzahl von Herstellern. Die Auswahl des technisch und wirtschaftlich optimalen Produkts für die jeweilige Applikation ist deshalb häufig eine große Herausforderung. Der Karlsruher Wälzlagerspezialist Findling bietet jedoch unter dem Kürzel ABEG ein umfassendes Dienstleistungskonzept, das eine gezielte Auswahl aus dem weltweiten Angebot der Wälzlagertechnik nach technischen und wirtschaftlichen Kriterien ermöglicht. Die ganzheitliche Lösung für Techniker, Einkauf und Management hilft herstellerunabhängige Angebote zu vergleichen und die individuell beste Lösung für den jeweiligen Anwendungsbereich zu finden – und zwar über alle Branchen hinweg. »Grundsätzlich erwarten unsere Kunden, dass wir für jeden Einsatzbereich ein geeignetes Wälzlager finden«, sagt dazu Firmenchef Klaus Findling und stellt klar: »Die Verantwortung ist dabei groß – wenn in der Antriebstechnik wichtige Komponenten wie die Lager versagen, steht alles still.«

Weites Einsatzfeld

Lager aus dem Produktprogramm von Findling bewähren sich deshalb in den unterschiedlichsten Industriebereichen. Für den Einsatz in Baumaschinen zum Beispiel sind die entscheidenden Kriterien höchste Robustheit und Zuverlässigkeit, schließlich sind die Maschinenelemente bei den rauen Arbeitsbedingungen dort unter anderem Hitze und Kälte, Staub, Schmutz, Feuchtigkeit und starken Erschütterungen ausgesetzt. Die BMS Baumaschinen Service AG aus dem westfälischen Rheda-Wiedenbrück verbaut deshalb zum Beispiel in ihrer Estrichmaschine Worker No. 1 nur besonders hochwertige Bauteile. Speziell gilt dies für die Wälzlager am Antrieb des Mischkessels der Maschine, die entscheidend sind für deren Zuverlässigkeit. Das Unternehmen ließ sich dafür während der gesamten Konstruktionsphase von Findling beraten, um die optimalen Wälzlager für die jeweiligen Lagerstellen zu erhalten.

Für die Lagerung der Antriebsseite empfahlen die Wälzlagerspezialisten ein Pendelkugellager des Typs 1213-K-C3, sagt Findling und erklärt: »Durch ihre spezielle Konstruktion bieten solche Lager eine ganze Reihe vorteilhafter Eigenschaften für den Einsatz in Anwendungen mit mittleren Drehzahlen und hohen Traglasten.«

Pendelkugellager besitzen zwei Kugelreihen mit einer gemeinsamen sphärischen Laufbahn im Außenring sowie zwei zur Lagerachse geneigten Laufbahnen auf dem Innenring. Pendelkugellager sind winkelbeweglich, sodass sich Innenring, Käfig und Kugeln um wenige Winkelgrade aus der Mittelstellung schwenken lassen. Durch dieses konstruktive Merkmal können sie Fluchtungsfehler, etwa bei einer Durchbiegung der Antriebswelle, ausgleichen. Mit offenen Lagern ist dabei ein Ausgleich bis zu 4 Grad, mit abgedichteten Lagern bis zu 1,5 Grad möglich. Einsatzgebiete findet diese Lagerbauart deshalb auch in vielen Achslagerungen in Landwirtschaftsmaschinen. In abgedichteter und vorgefetteter Ausführung kommen sie zudem in Antrieben von Transportanlagen, Bürst- und Walzsystemen zum Einsatz, in Edelstahlausführung außerdem auch in der Lebensmittelindustrie.

An der antriebsfernen Seite ist der Mischkessel auf zwei einreihigen Schrägkugellagern des Typs 7208 B mit vergrößertem Druckwinkel gelagert. Solche Lager besitzen in Richtung der Lagerachse gegeneinander versetzt angeordnete Laufbahnen im Innen- und Außenring und können deshalb radiale und axiale Kräfte zugleich aufnehmen. Da einreihige Schrägkugellager Axialkräfte nur in einer Richtung aufnehmen können, werden sie mit einem Gegenlager paarweise in X- oder O-Anordnung axial verspannt. Die Berührungswinkel lassen sich dabei anwendungsbezogen in einem weiten Bereich auswählen. Die einstellbare Lagerluft ermöglicht ein Höchstmaß an Präzision und Steifigkeit. Schrägkugellager eignen sich deshalb für Anwendungen mit hohen Drehzahlen und hohen Ansprüchen an die Genauigkeit. Häufige Einsatzgebiete sind daher zum Beispiel auch Schnecken-oder Winkelgetriebe.

Saubere Lösungen

Völlig andere Ansprüche an die eingesetzten Wälzlager stellt dagegen zum Beispiel die Lebensmittelindustrie: Hier führen die strengen Hygienevorschriften der Branche zu einem hohen Reinigungsbedarf und damit zu einer erhöhten Belastung aller Maschinenteile. Auch in diesem Falle hilft Findling bei der optimalen Auslegung der Lager. Die beste Lösung liefern dabei meist Lagersysteme aus dem Werkstoff Edelstahl, der eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegen Wasser, Dampf, Alkohol, Säuren und viele weitere Substanzen mit einer geringen Oberflächenrauheit kombiniert und zudem beständig ist gegenüber aggressiven Reinigungsmitteln. Zugleich verhält sich Edelstahl geschmacksneutral und eignet sich dadurch besonders für die Lebensmittelproduktion.

Als Werkstoff für die Lager dient deshalb zum Beispiel der rostfreie Edelstahl des Typs AISI 440C mit einem martensitischen Gefüge und einem Chrom-Anteil von 16 bis 18 Prozent, der sich durch eine hohe Härte von HRC 57 bis 60 auszeichnet. Der tiefkühlstabilisierte Edelstahl ist zudem ferromagnetisch und extrem zugfest. Zu den typischen Einsatzbereichen dieses Edelstahl-Werkstoffs zählen neben der Lebensmittelindustrie auch die Pharmabranche und alle Arten von Außenanlagen mit Ausnahme des maritimen und Offshore-Bereichs: Für diese Fälle empfiehlt Findling den Einsatz von Wälzlagern aus dem Werkstoff Edelstahl AISI 316L, der einem Salzwassersprühtest bis zu 500 Stunden standhalten kann.

Auf einen Blick

- Die Findling Wälzlager GmbH in Karlsruhe ist ein führender Lieferant von maßgeschneiderter Wälzlagertechnik verschiedener Hersteller.

- Das Unternehmen analysiert dazu das weltweite Angebot an Wälzlagertechnik und gliedert es in vier Leistungsklassen.

- Selbst entwickelte Berechnungstools finden das optimale Produkt für den jeweiligen Einsatz.

Erschienen in Ausgabe: 02/2014