Erstaunlich, wie einfach es sein kann, Wälzlager wirtschaftlich zu beschaffen! Denn jetzt gibt es einen Scout im Dschungel des weltweiten Wälzlagermarktes.

Der ABEG^®-Test wertet Angaben u.a. zur bisherigen Beschafffungspraxis, den verwendeten Lagern und ihrer Leistungsfähigkeit, zu Lieferantenzahl und Lieferzeit aus und gibt Auskunft darüber, wie lohnend eine Neustrukturierung der Lagerbeschaffung ausfallen könnte. Wie einfach Sie es haben können? Machen Sie den ABEG^®-Test unter >>www.abeg-test.de<<

ABEG^® optimiert Ihren Einsatz von Wälzlagern - von der Entwicklung über die Beschaffung bis zum Einbau. Legen Sie Ihre Wälzlager künftig nach technischen und nach wirtschafltichen Kriterien aus! Nutzen Sie den ABEG^®-Kostenvorteil, gleich ob Sie bisher bei Herstellern oder bei Händlern eingekauft haben!

ABEG^® - Die Dienstleistungsmethode für die globale Wälzlagerbeschaffung der ABEG Holding.

Jeder theoretischen Wälzlagerauslegung folgt die Frage nach ihrer praktischen Reproduzierbarkeit. Wo das reine Vertrauen in Berechnungsformeln und Katalogangaben nicht ausreicht, müssen Testreihen gefahren werden. Ein aufwändiges und zeitintensives Unterfangen – meist mit Kapazitätsengpässen im eigenen Prüflabor verbunden. Kunden der ABEG-Holding haben nun Zugriff auf einen besonders flexiblen Leistungsprüfstand: Neben reinen Lebensdauertests lassen sich auch Produktvergleiche unter einheitlichen Betriebsbedingungen realisieren.

Wälzlagertechnik ist ein weites Feld: Hunderte Hersteller bieten Zigtausende Lagertypen und -ausführungen mit den unterschiedlichsten Leistungseigenschaften. Diese lassen sich über reine Katalogdaten oft nur unzureichend vermitteln. Das Image eines Produktes hängt daher unmittelbar mit der Markterfahrung zusammen. „Vertrauen ist gut, Kontrolle besser“ – getreu diesem Motto stellt sich für Anwender grundsätzlich die Frage nach der Abweichung zwischen rechnerischer Leistungsfähigkeit laut Katalog und tatsächlicher Leistungsfähigkeit in der Anwendung. Um aufwändige Tests und Lastprüfungen zu verkürzen, stellt der Wälzlagerspezialist seinen Kunden nun einen Leistungsprüfstand zur Verfügung.

Mit der ABEG-Methode können Anwender unter vier verschiedene Leistungsklassen wählen. Dies erfolgt in der Konstruktionsphase über die Softwarelösung ABEG-Quickfinder. Die in der Theorie ermittelten Optimierungspotenziale können nun in einer zweiten Stufe anhand konkreter Anwendungsparameter auf dem Leistungsprüfstand bewiesen werden. „Grundsätzlich lassen sich große Preisvorteile beim Wechsel in eine niedrigere Leistungsklasse erzielen“, weiß Uwe Leimenstoll aus dem Qualitätsmanagement bei der ABEG-Gruppe. „Umso mehr gewinnt die Überprüfung und somit der Nachweis der Leistungsfähigkeit an Bedeutung.“ Die ABEG-Holding  verlässt sich daher nicht nur auf die Katalogangaben, sondern untersucht die Leistungsfähigkeit der Produkte eigenständig. Hierzu wurde ein speziell auf die Anforderungen des Leistungsvergleiches und der Lebensdauerermittlung abgestimmter Wälzlagerprüfstand konstruiert, erprobt und nun freigegeben.

Vorsprung durch Wissen

Um die am Weltmarkt verfügbaren Produkte übersichtlich zu gestalten und dem Kunden das am besten geeignete Lager anbieten zu können, hat Findling die ABEG-Methode entwickelt: Sie unterteilt den Angebotsmarkt in vier Leistungsklassen. Für jede einzelne wird ein Lebensdauerbeiwert definiert, aus dem sich die Mindest-Lebensdauer ableitet, ermittelt nach der gültigen Norm DIN ISO 281. So muss ein Lager der höchsten Leistungsklasse (Premium) 100 Prozent der normierten Lebensdauer erreichen, für ein Lager der dritten Klasse (Eco) werden nur 60 Prozent Erfüllung gefordert.

Es können nicht nur die theoretischen Werte – Katalogangaben – anhand von Praxisdaten dokumentiert, bestätigt oder korrigiert, sondern zudem verlässliche Aussagen über das Produktverhalten bei spezifischen Betriebsbedingungen getroffen werden. Der Leistungsprüfstand von beantwortet zuverlässig, welche Lebensdauer bzw. welche Tragzahl von einem Produkt A garantiert werden kann, welche Lebensdauererwartung Produkt A gegenüber Produkt B hat, und wie sich Produkt A im konkreten Anwendungsszenario in Abhängigkeit von Drehzahl, radialer Belastung, axialer Belastung und Temperatur verhält.

Der Praxistest

Der Prüfstand besteht aus zwei parallelen Stationen, die jeweils mit zwei Prüflingen bestückt sind. Bei jedem Durchlauf werden damit vier Lager gleichzeitig getestet. Die Prüflast wird radial über ein Hebelsystem aufgebracht. Um die Zahl der prüfbaren Lagertypen und Lastfälle zu erweitern, ist zudem eine Vorrichtung zur axialen Vorspannung integriert. Eine integrierte Ölumlaufschmierung kann unterschiedliche Temperaturvorgaben durch Erhitzung und Abkühlung steuern. Die dokumentierte Prüfung des Lagerzustandes erfolgt durch die Beobachtung der Geräusch- bzw. Schwingungszunahme und der Temperaturentwicklung am Außenring. Somit lässt sich unter den gleichen Umgebungseinflüssen beispielsweise Folgendes prüfen: Wie viel früher fällt Produkt A gegenüber Produkt B aus? Mit welcher Leistungsklasse erreiche ich meine geforderte Mindestlebensdauer? Welche Eigenerwärmung hat das Lager in meinem Anwendungsszenario maximal? Welche Auswirkung hat die Lagererwärmung auf das Geräuschverhalten? Welche Auswirkungen hat die Wahl der Befettung auf Temperatur und Geräusch?

Parallel zu kundenindividuellen Tests wird der Leistungsprüfstand auch zur kontinuierlichen Qualitätsüberwachung und zur Lieferantenqualifizierung eingesetzt.

Das gilt ebenso für die weitere Spezifikation der Ausstattungskomponenten. Doch gestaltet sich dies nicht immer einfach, denn es sind wichtige Parameter wie Passungen, Lagerluft, Montageart und Lagerart zu beachten. Findling Wälzlager hat die häufigsten Konstruktionsfehler im Rahmen des Qualitätsmanagements zusammengetragen, ausgewertet und gibt präventive Tipps für die Praxis.

Demnach belegt die falsche Wahl des Schmiermittels Platz 1 im Fehler-Ranking. „Das ist wenig überraschend“, beurteilt Juri Braun, Konstrukteur und Anwendungsberater bei dem Karlsruher Wälzlagerspezialisten, den Spitzenreiter. „Es ist nahezu unmöglich, die unzähligen Produkte der diversen Hersteller richtig zu bewerten.“ Uncharakteristische Geräusche, unruhiger Lauf oder ungleichmäßiges Temperaturverhalten sind häufige Merkmale für falschen, zu wenig oder zu viel Schmierstoff. Bei außerplanmäßigen Betriebsbedingungen, zum Beispiel unerwartet hohen Temperaturen, kann das Schmiermittel verdampfen, der Verdichter setzt sich im Lager ab, der folgende Trockenlauf führt zum Defekt des Lagers.

Der Teufel steckt im Detail

Faktoren wie Betriebstemperaturen, Drehzahl, Druckverhältnisse, Umwelteinflüsse und Lagerbelastungen sollten bei der Auswahl berücksichtigt werden. Spezielle Fette mit Eigenschaften wie Geräuscharmut, Leichtlauf oder Langlebigkeit werden von verschiedenen Wälzlagerherstellern empfohlen. Es zählt aber nicht nur Qualität, sondern auch Quantität. In der Regel werden Wälzlager mit 30 Prozent Befüllung des Leerraums angeboten. Es gibt jedoch Varianten mit einer Minderbefettung von beispielsweise 20 Prozent. Gerade bei Aspekten wie Anlaufmoment, Energieeffizienz und Leichtlauf muss die Befettung individuell festgelegt werden.

Der Tipp des Fachmanns: Schon bei der Konstruktion sollte man darauf achten, dass Feuchtigkeit oder Schmutz nicht an die Lager kommen kann. Auch bei Anwendungen, die theoretisch keine besonderen Bedingungen erfüllen müssen, empfiehlt es sich, auf Qualität zu setzen. „Als Faustregel gilt: Bei zu viel Fett sorgt der Haftgleiteffekt für einen höheren Verschleiß, bei zu wenig Fett sinkt die Fett-Lebensdauer“, weiß Braun.

Eine Frage der Toleranz

Als zweithäufigsten Fehler nennt Braun die falsche Wahl der Toleranzen im Zusammenspiel von Wellen- und Gehäusepassung sowie gewählter Lagerluft und führt ein Beispiel aus der Praxis an: Ein Miniatur-Rillenkugellager 624-ZZ wird mit einer geringeren Lagerluft M2 und einer Standard-Toleranzklasse P0 montiert. Die Welle hat aufgrund des Festsitzes eine Übermaßpassung von n6. Theoretisch kann bei dieser Zusammensetzung ein Übermaß von zirka 24 µm entstehen. Verrechnet man die Mindestlagerluft 3 µm mit den 24 µm Übermaß, ergibt sich eine Einfederung je Wälzkörper von etwa 10 µm. Bei einem Miniaturlager kann so ein Übermaß uncharakteristische Geräusche und ungleichmäßiges Temperaturverhalten zur Folge haben. Um dies zu verhindern, empfiehlt Findling Wälzlager anwendungsbezogen ein Miniaturlager mit M3 oder M4 Lagerluft mit einer entsprechenden Wellentoleranz von  j6 oder k6.

Schwergängigkeit, Geräuschentwicklung oder hoher Verschleiß sind oft Anzeichen für eine zu geringe oder zu große radiale Vorspannung im Lager. Beim Festlegen von Lager und Toleranzen sollten immer die maximalen Toleranzen beachtet werden. Erfahrene Konstrukteure wählen bei Anwendungen, die einen festen Lagersitz benötigen und bei denen ein leichter ungleichmäßiger Lauf akzeptabel ist, Lager mit erhöhter Lagerluft. In kritischen Fällen sollte der Lieferant Auskunft darüber geben, mit welchem Mittelwert und Varianz innerhalb einer Toleranzklasse und der Lagerluft im Standard gefertigt wird; Premium-Hersteller fertigen oft in herstellerspezifischen engeren Toleranzen, die bei einem Herstellerwechsel unerwartet Probleme bereiten können.

Am falschen Platz gespart

Die Einsparung bei einer günstigeren Dichtung ist im Vergleich zu dem höheren Risiko nicht erwähnenswert, aber dennoch gängige Praxis: Platz 3 der häufigsten Konstruktionsfehler kann zur Verschmutzung des Schmiermittels führen und Lagerlebensdauer verringern; schon leichte Verunreinigungen können eine Lebensdauerreduktion von bis zu 50 Prozent bewirken. Je besser die Dichtung, desto schmutzfreier das Fett und desto höher die Lebensdauer.