Mehr Gewicht fürs Lager

Martin Berger - GGB steht für Metall-Polymer-Gleitlager, faserverstärkte Kunststoff-Verbundgleitlager sowie für Kunststoff-Compounds. Dr. Martin Berger erklärt, warum ein Gleitlager in einer Maschine oder Anlage weit mehr wiegt als es in Gramm und Größe anmutet.

11. Oktober 2006

Ein Gleitlager ist zunächst ein ganz einfaches, kleines Teil. Seine Wichtigkeit wird oft unterschätzt. Was tun Sie dagegen?

Wir beraten den Kunden und begleiten ihn möglichst frühzeitig bei der Entwicklung. Hat er konkrete Vorstellungen, kann er auf unsere Standardprodukte aus einem technischen Katalog zurückgreifen. Oft kann aber keine Standardlösung eingesetzt werden. Dann kommt es darauf an, ein Lager optimal in ein System zu integrieren und ideale Bedingungen für seinen Einbau zu finden. Hier ist unser Know-how gefragt.

Weiß der Kunde, wie schwierig Integration in eine Konstruktion sein kann?

Dieses Problembewusstsein fehlt oft. Deshalb versuchen wir unsere Vorschläge sehr früh, wenn möglichst beim Kick-off-Meeting einer Entwicklung, zu unterbreiten. Im Vergleich zum Kugellager macht das beim Konstruieren mit Gleitlagern Sinn, denn ein Kugellager ist ein abgeschlossenes System. Es kann allenfalls rotieren. Neben dem Gleitlager entscheiden auch andere Faktoren, ob das System funktioniert: zum Beispiel der Gegenkörper oder das Material, aus dem die Welle gefertigt ist. Wurde eine Maschine erst einmal falsch entwickelt, haben auch wir kaum noch Chancen, das Ruder rumzureißen.

Fragen Sie Ihren Arzt oder Apotheker oder Ihren Gleitlagerspezialisten?

Ein guter Ansatz wäre, uns nicht erst zu fragen, wenn das Kind in den Brunnen gefallen ist. Wir verstehen uns als eine Mischung aus modernem Gleitlagerlieferanten und Dienstleister, der bei der Entwicklung berät. Unsere Stärken sind kompetente Anwendungsingenieure und auf unterschiedliche Bedingungen abgestimmte Versuchskapazitäten. Unsere Ingenieure schauen sich das Problem des Kunden vor Ort an und stellen es bei Bedarf im Versuch nach. Als Ergebnis empfehlen wir einen passenden Lagerwerkstoff, erläutern konstruktive Details fürs Gehäuse und geben Tipps zum Dichten und Schmieren, denn solch ein System kann nur funktionieren, wenn alle Komponenten einschließlich Lagerwerkstoff aufeinander abgestimmt sind.

Verdrängen Gleitlager die Wälzlager?

Gleitlager können nicht alles. Für manche Anwendungen eignen sie sich nicht. Dort sind Wälzlager besser positioniert. In anderen Fällen sind Wälzlager überansprucht und können eigentlich nur versagen. Es gibt allerdings auch Anwendungen, in denen beide Lagertypen im Wettbewerb stehen. Deshalb werden in vielen ehemaligen Wälzlager­anwendungen jetzt Gleitlager eingesetzt. Sie zeichnen sich durch einen geringeren Bauraum, weniger Kosten und eine höhere Lebensdauer aus. Bei diesen technischen Vorteilen lässt sich der Kunde natürlich sehr gerne darauf ein.

Machen Sie jetzt den Wälzlagerherstellern die Hölle heiß?

Wir versuchen nicht zu verdrängen, die Kunden sollen die jeweils beste Lösung wählen. Es gibt bestimmte Anwendungen, in denen bei oszillierende Bewegungen zusätzlich noch Stöße auftreten. Wälzlager bereiten in diesen Fällen Probleme. Gut wäre, wenn der Kunde uns fragt, bevor er probiert. Die Vielfalt an Lagerlösungen animiert ihn oft dazu: ob Wälz- oder Gleitlager, die geschmiert, wartungsfrei oder aus Kunststoff sind - probieren geht zwar über studieren, aber wenn die Anlage läuft, bereitet das falsche Lager nur Ärger, und selber testen kostet viel Geld und Zeit. In jedem Fall wäre es günstiger, unseren Vorschlag für das Design, die Dimensionen und den Lagerwerkstoff vorher anzuhören.

Wie ist der Kontakt zum Kunden organisiert?

In einem Dreistufenmodell. Den kürzesten Draht zum Kunden hat unser technischer Außendienst. Bei gravierenden Problemen zieht er die Ingenieure vom Innendienst hinzu, unsere Applied Technology Group (ATG). In der dritten Stufe wird das Problem an den Prüfständen unseres Bereichs Testing nachgestellt. Dazu haben wir weltweit rund 30 Prüfstände im Einsatz - allein fünf davon stehen uns hier am Standort Heilbronn zur Verfügung.

Wie arbeiten diese Prüfstände?

Auf diesen Prüfständen können wir zahlreiche Arbeitsbedingungen für Gleitlager nachstellen. Tribometer in Verbindung mit unserer Versuchsmethodik können dabei fast 80 Prozent der Anwendungsfälle abdecken. Reicht dies nicht aus, können wir zusätzlich noch Prüfstände modifizieren oder komplett neu aufbauen. In der dritten Stufe können wir einen kundenspezifischen Test aufbauen. Entwicklungskapazitäten und Konstruktionsmöglichkeiten dafür haben wir in unserem Prototypen-Departement. Dort können wir einen Prüfstand komplett neu entwerfen und aufbauen.

Das finanzielle Risiko bei den Versuchen ist sicherlich nicht unbeträchtlich, wenn Sie alle Eventualitäten eines Prozesses simulieren und testen?

Wir testen nicht ins Blaue hinein, das wäre zu teuer. Deshalb arbeiten wir die verschiedenen Möglichkeiten systematisch ab und erzielen damit eine sehr hohe Trefferquote. Tribometer zeichnen sich dadurch aus, dass sie schnell und flexibel sind. Wir können mit einem Versuch starten, der ein paar hundert Euro kostet. So verschaffen wir uns nach ersten Versuchen ein Bild, in welche Richtung wir weiter testen müssen. Wir beginnen also nicht mit aufwändigen Tests an Prüfständen, die wir erst aufbauen müssen. Auch hier in Heilbronn haben wir einfach zu bedienende Prüfapparaturen. Diese helfen uns, die Weichen gleich richtig zu stellen. So bekommen wir die Kosten in den Griff und können innerhalb von drei bis vier Tagen weitere Prüfreihen festlegen. Aber meist sind die Tests mit unseren Tribometern aussagekräftig genug .

Tests wirken abstrakt. Erkennt der Kunde seine Anwendung darin?

Oft glaubt er nur an das, was sich tätsächlich in seiner Maschine oder Anlage abspielt und nimmt die Ergebnisse des Tribometers nicht hundertprozentig ernst. Er sagt uns zum Beispiel: »er möchte doch lieber die Lager 1:1 auf seiner Pumpe testen und dann feststellen, ob alles passt«. Aber solche Versuchsstände direkt an der Anlage können wir nur bei einem großen Auftragsvolumen ermöglichen.

Tribometerversuche hatten nicht immer einen guten Ruf!

Das stimmt. In der Vergangenheit gab es viele Tribometerversuche ohne ausreichende Datenbasis. Auf den ersten Blick mutet ein Test ganz einfach an. Allerdings liegt das Know-how nicht im Tribometer selbst, sondern in den Daten, die herausgelesen werden. Dabei ist mit Sicherheit einiges schief gelaufen und Vorbehalte sind verständlich. Wir versuchen, die Tests transparent zu gestalten und besprechen anschließend mit dem Kunden, ob weitere Tests erforderlich sind. Manchmal schreckt ihn auch das Testergebnis ab, wenn es ihm zum Beispiel eine unattraktive Entscheidung nahelegt.

Die Entscheidung fällt dann oft besonders schwer, da sie ›nur‹ auf Basis eines Tribo­meterversuchs fallen müsste und nicht auf Basis von Versuchsdaten aus seiner Anwendung.

Heißt das, dass er eine gesamte Anlage umkonstruieren müsste?

Manchmal müssen wir leider sagen: »Das Konzept passt nicht, die Dimensionen stimmen nicht.« Dieses Urteil versteht der Kunde zunächst nur schwer, denn anders als

erwartet, löst ein Lager allein sein Problem nicht - das mag in einzelnen Anwendungen zutreffen. Oft stehen konstruktive Fehler im Weg, und es ist sehr schwer ihn davon zu überzeugen, dass er grundsätzlich in die falsche Richtung konstruiert hat.

Wie erreichen Sie es als Gleitlagerhersteller, dass Ihnen diese Konstruktionskompetenz abgenommen wird?

Glaubwürdigkeit hat etwas mit Transparenz zu tun und mit der Fähigkeit zum Erklären. Wir können im Dialog auch nur das erklären, was wir tun. Der Kunde akzeptiert das in der Regel auch, denn er hat das Know-how für seine Anlage und wir das Know-how für unsere Gleitlagerwerkstoffe. Probleme entstehen meist durch die erhöhten Anforderungen der Endkunden. Die geforderte Leistung wird immer weiter nach oben geschraubt, und was vorher jahrelang funktioniert hat, klappt auf einmal nicht mehr. Ob das Gesamtsystem rund ums Lager funktioniert, entscheidet nicht diese Komponente allein. Auch das Umfeld wird immer wichtiger. Unser Engagement für eine durchgängig gute Konstruktion wird dadurch größer und unsere Erklärungen reichen weit über die Funktion eines Lagers hinaus. Leider kommt in der Fachliteratur die Lagerkomponente oft zu kurz - das macht uns das Erklären nicht unbedingt leichter.

Ein Gleitlager bleibt in erster Linie ein Gleitlager und keine Wundereinheit.

Es mutet primitiv an, ist aber sehr komplex. Wir haben gute Chancen den Kunden zu überzeugen, auch teure Nacharbeiten an seiner Anlage vorzunehmen, wenn wir unsere Erfahrung mit Versuchen untermauern. So können wir zum Beispiel ziemlich genaue Angaben machen, warum der Werkstoff versagt und wie das zu vermeiden

ist. Werkstoffwerte bzw. Physik kann man nicht außer Kraft setzen und überlisten. Unser größter Faustpfand ist die Transparenz, denn ein Gleitlager ist keine Blackbox und kein in sich geschlossenes System.

Das heißt, der Kunde redet Ihnen immer rein?

Er redet mit. Wir müssen ihn in der Lagerkonzeption mit einbeziehen - und das ist meist mit Kosten verbunden. Er muss zum Beispiel die Rauheit reduzieren oder eine andere Beschichtung wählen, und davon muss man ihn durch Theorie, Erfahrung und Versuche überzeugen.

Der Werkstoff gilt als das Wesensmerkmal des Gleitlagers. Was sind Ihre wichtigsten Standards?

In der Industrie sind wir mit unseren Metall-Polymer-Gleitlagern besonders erfolgreich. Dort haben sich unsere Glacier DU- und DX-Gleitlager bereits in den 70er- und 80er-Jahren etabliert. Metall-Polymer-Gleit­lager sind immer noch unser Hauptmarkt, gefolgt von faserverstärkten Kunststoff-Compounds, die seit zehn Jahren von uns entwickelt werden. Unser Gleitlagerwerkstoff DU ist schon über 50 Jahre alt und ist immer noch weltweit nachgefragt. Leider wird alles was gut ist, auch im asiatischen Raum kopiert. Insgesamt können wir in unseren Kundenlösungen etwa 40 Standardwerkstoffe berücksichtigen - die ›Specials‹ nicht mitgerechnet. Soviel Variation und Erfahrung lässt sich nur schlecht kopieren.

Hohe Kosten entstehen auch durch ›Overdesign‹. Wie schützen Sie Ihren Kunden vor dem »Zuviel des Guten«?

Wir wollen dem Kunden kein over engineertes Produkt anbieten. Deshalb decken die rund 40 Standardwerkstoffe fast die gesamte Palette möglicher Einsätze ab. Ist ein Metall-Polymer-Gleitlager für die Anwendung gnadenlos überqualifiziert, reicht ein preiswerteres Kunststoffgleitlager für viele Anwendungen aus. Wir haben auch solche Produkte in unser Portfolio aufgenommen, die für einfachere Anwendungen eine sehr gute Kosten-Nutzen-Relation ergeben. Bevor ein Kunde sich bei Anbietern bedient, die sich weniger durch Qualität auszeichnen, bieten wir auch preiswertere Gleitlagervarianten an. Denn auch hier darf die gute Beratung nicht zu kurz kommen.

Peter Schäfer

ZUR PERSON

- Dr.-Ing. Martin Berger hat Werkzeugmacher gelernt, Maschinenbau studiert und ist promovierter Tribologe.

- Nach der Promotion im Jahr 2000 war er bei GGB und für Anwendungstechnik zuständig.

- Bei GGB Germany hat er Forschung,. Entwicklung, Testmethoden u. Testkapazitäten aufgebaut. Er ist für Tribologie, Testing und Kunststoffgleitlager weltweit verantwortlich.

Erschienen in Ausgabe: 07/2006