Saubere Lösung

Maschinenelemente

Wälzlager – Eine speziell zusammengestellte Lagerserie kombiniert ausgewählte Konstruktionselemente für feuchte und korrosive Umgebungen sowie für Reinraumanwendungen ohne die hohen Kosten von Sonderlösungen.

27. März 2013

Zu den am meisten verbauten Komponenten in mechanischen Anwendungen gehören Wälzlager, die reibungsarme Drehbewegungen gewährleisten. Entsprechend groß ist die Vielfalt der unterschiedlichen Typen: So führt allein der Karlsruher Wälzlagerspezialist Findling schon in seinem DIN-Standardsortiment rund 22.000 unterschiedliche Artikel. Hinzu kommen mehr als 1.000 kundenindividuelle Sonderlösungen. Als Standardartikel direkt ab Lager bietet der Wälzlagerspezialist seit 2012 außerdem rund 1.500 verschiedene Wälzlager der Serien Xforce und Xspeed aus der Serie ABEG eXtreme. Diese Bezeichnung steht für Wälzlager, die für Anwendungen »außerhalb des Standards« optimiert wurden. Die ab Lager lieferbaren Bauteile bieten damit auch unter speziellen Bedingungen eine lange Lebensdauer, ohne dafür auf teure, nur schwer lieferbare Premium- oder Sonderlager zurückgreifen zu müssen. So ist die Serie Xspeed zum Beispiel für Anwendungen mit hohen Drehzahlen optimiert. Der typische Einsatzbereich ist die Antriebstechnik mit Elektromotoren, Drehgebern, Getrieben oder Ventilatoren. Schwerlastanwendungen, in denen hohe Tragzahlen bei eher geringen Drehzahlen gefordert sind, sind das Spezialgebiet der Xforce-Lager, die zum Beispiel in Kranen und Hebezeugen, in der Förder- und Getriebetechnik sowie der Landwirtschaft und Robotik eingesetzt werden.

Neu im Programm der Badener sind die Wälzlager der Serie Xclean, die speziell für Einsätze unter feuchten, korrosiven und chemisch aggressiven Umgebungsverhältnissen sowie für Reinraum- und Vakuum-Anwendungen optimiert wurde. Die Serie umfasst unterschiedlichste Wälzlagertypen wie Rillen-, Axial- und Pendelkugellager sowie Laufrollen, Kurvenrollen, Gehäuse, Lagereinsätze, Gelenkköpfe und Nadellager aus unterschiedlichen Stahlarten mit und ohne Beschichtung. Hinzu kommen Lagergehäuse aus Kunststoff sowie Hybridlager mit Stahllagerringen kombiniert mit Wälzkörpern aus Industriekeramik. Typische Einsatzgebiete sind viele Anwendungen im Freien oder im Automobilbau sowie Applikationen in der Medizintechnik und in der Lebensmittelindustrie.

Dicht, robust und sauber

Der entscheidende Faktor für eine lange Lebensdauer ist hier die Sauberkeit. Xclean-Wälzlager müssen deshalb auch bei kleineren Schmutzpartikeln eine maximale Lebensdauer und einen exzellenten Korrosionsschutz bieten. Optimal umsetzen lassen sich diese Anforderungen durch die Wahl der anwendungsspezifisch am besten geeigneten Werkstoffe, durch Beschichtungen zum Schutz vor Korrosion und zu hohem Verschleiß sowie durch angepasste Dichtungstechnik.

Probleme bereitet in der Regel der Korrosionsschutz. So sind die typischerweise in der Lagertechnik verwendeten Wälzlagerstähle der Sorte 100Cr6 unter Einfluss von Feuchtigkeit extrem anfällig gegen Korrosion. Auch Konservierungsöle können dies langfristig nicht verhindern. Bessere Ergebnisse verspricht die Verwendung von Edelstahl, allerdings eignet sich beispielsweise Edelstahl der Sorte AISi440C lediglich für Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder leichter Benetzung, aber nicht für einen dauerhaften Flüssigkeitskontakt. Im Einsatz müssen solche Wälzlager deshalb durch Gehäuse vor dem direkten Flüssigkeitskontakt geschützt werden. Hier verkürzen jedoch die um 30 Prozent geringeren Tragzahlen dieser Edelstahlsorte die Lebensdauer erheblich im Vergleich zu Lagern aus herkömmlichem Wälzlagerstahl.

Rost ohne Chance

Für Anwendungen mit direktem Kontakt mit Flüssigkeiten empfehlen sich Lager aus Edelstahl der Sorte AlSi316L, der zugleich resistent ist gegen verschiedene Säuren und auch keine interkristalline Rostbildung zeigt. Mögliche Einsatzfelder liefert die natürliche Umwelt, auch mit geringem Salzgehalt, wie beispielsweise unter Einfluss von Meerwasserluft. Auch diese besondere Eignung muss allerdings mit einem Tragzahlverlust von 50 Prozent erkauft werden.

Eine Alternative zu speziellen Werkstoffen bietet häufig eine Beschichtung des konventionellen 100Cr6-Wälzlagerstahls mit Zink, Zink-Eisen oder Zink-Nickel. So eignen sich Lager mit einer bis ca. fünf Mikrometer dicken Zink-Beschichtung für Einsatzbereiche mit hoher Luftfeuchtigkeit und direktem, dauerhaftem Kontakt mit wenig aggressiven Flüssigkeiten. Mögliche Anwendungen finden sich zum Beispiel in Waschstraßen oder in der Bewegungstechnik im Außenbereich, etwa an Markisen, Fördergeräten oder Spielgeräten auf Spielplätzen.

Diese Zink-Beschichtung verhindert Passungsrost an Wellen und schützt die Lagergehäuse vor Korrosion, eignet sich allerdings nicht für eine Verwendung in den Laufbahnen der Rollkörper, da sich die Beschichtung im Laufe der Zeit abnutzt. Abhilfe bietet hier ein Zink-Eisen-beschichteter 100Cr6-Stahl mit Stärken von bis drei Mikrometer, der auch für die Laufbahnen der Rollkörper in Wälzlagern eingesetzt werden kann. Der so beschichtete Stahl eignet sich damit für Anwendungen mit mittleren Anforderungen an den Korrosionsschutz, etwa im Automobilbau, bei Laufrollen in der Transport- und Fördertechnik oder in Applikationen mit erhöhtem Reinigungsaufwand in der Lebensmittelindustrie. Der entscheidende Vorteil ist aber eine unverändert hohe Tragzahl und damit die Möglichkeit, diese Lager als Ersatz für Standardlager einzusetzen.

Optimierter Schutz

Noch einmal verbesserte Eigenschaften bietet eine Zink-Nickel-Beschichtung mit einer Dicke ab drei Mikrometer mit Dünnschichtpassivierung. Ein derart beschichteter Wälzlagerstahl übersteht einen direkten, dauerhaften Kontakt mit aggressiven Flüssigkeiten sowie diversen Chemikalien und eignet sich für alle Wälzlagerkomponenten in Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit. Die Liste möglicher Anwendungen reicht vom Automobil- und Flugzeugbau über den Offshore-Bereich bis hin zur Lebensmittelindustrie, der Medizintechnik und der Landwirtschaft.

Auf einen Blick

- Die Findling Wälzlager GmbH in Karlsruhe ist spezialisiert auf die Optimierung von Wälzlagern verschiedenster Hersteller entsprechend den jeweiligen Anforderungen.

- Bei hohen Ansprüchen an die Korrosionsfestigkeit zum Beispiel bieten Lager der Serie ABEG Xclean mit geschützten Ober- und Laufflächen in korrosiven Umgebungen eine deutlich längere Lebensdauer als Standard-Premiumprodukte, vermeidet dabei aber die hohen Kosten einer Sonderlösung.

Erschienen in Ausgabe: 02/2013