Zuverlässige Gewindetriebe für jede Betriebsart
Hybrid-Axial-Schrägkugellager
Mit den neuen Hybrid-Axial-Schrägkugellagern ZKLF..-HC bietet die Schaeffler Gruppe Industrie eine zuverlässige Lösung gegen vorzeitige Lagerausfälle, wie sie bei Kugelgewindetrieben durch das so genannte „false brinelling“ immer wieder auftreten. Vorbehalte gegen den Einsatz von Hybridlagern aufgrund geringerer dynamischer Tragzahlen sind zwischenzeitlich obsolet, da die vielfache Anwendung von Hybridlagern gezeigt hat, dass die erreichte Lebensdauer mindestens vergleichbar zu der von Standardausführungen ist. Die DIN-Arbeitkreise haben daher beschlossen, die theoretische Reduktion der dynamischen Tragzahlen zurückzunehmen. Unter dem Aspekt der Lebenszykluskosten steht dem Einsatz von Hybridlagern nun nichts mehr im Wege. Die höheren Anschaffungskosten im Vergleich zu Standardlagern amortisieren sich innerhalb kürzester Zeit.
Im Kurzhubbetrieb bei Gewindetrieben kann es zu extremen Frühausfällen von Lagerungen kommen. Grund dafür ist die so genannte Riffelbildung oder auch „false brinelling“. Diese entsteht, wenn der trennende Schmierfilm zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen zum Beispiel aufgrund der fehlenden Relativbewegung zwischen den Wälzpartnern oder bei einem sehr kleinen Schwenkwinkel nicht mehr vorhanden ist. Ergebnis ist lokale Reibkorrosion, das heißt, der „ungeschützte“ Stahl-Stahl-Kontaktpunkt beginnt zu korrodieren. Aufgrund von Schwingungen werden die Korrosionsprodukte (Rost) bei ihrer Entstehung entfernt und lagern sich im Schmierfett ein. Mit der Zeit korrodieren sich so die Wälzkörper in die Laufbahn hinein. Dies führt letztlich zum Lagerausfall und zum Stillstand der Maschine.
Keramikwälzkörper vermeiden Riffelbildung
Bei Lagern für Gewindetriebe tritt das Phänomen des „false brinelling“ dann gehäuft auf, wenn die entsprechenden Achsen für längere Zeit stillstehen bzw. nur geringe Hübe ausführen. Abhängig von der Steigung der entsprechenden Kugelgewindespindel liegen diese zwischen 0 und 2 mm. Besonders betroffen sind angesichts der meist kleinen Werkstückgrößen Anwender im Formenbau und in der Medizintechnik.
Abhilfe schaffen nun die neuen Hybrid-Axial-Schrägkugellager von Schaeffler. Aufgrund der eingesetzten Keramikwälzkörper kann es zu keinem Stahl-Stahl-Kontakt kommen. Darüber hinaus erhöht sich die Grenzdrehzahl. Die Fettgebrauchsdauer steigt um das Dreifache. Bislang wurden die Hybridlager nicht eingesetzt, da sie eine um circa 30 Prozent geringere Tragzahl aufwiesen als entsprechende Standardlager. Verantwortlich dafür ist der höhere E-Modul der Keramikkugeln. Dadurch ist die Kontaktzone in der Laufbahn kleiner und die entsprechende Pressung bei vergleichbarer Belastung höher.
Der Einsatz von Hybridlagern hat jedoch gezeigt, dass die erreichten Lebensdauern solcher Lager mindestens vergleichbar zu denen der Standardausführungen sind. Die DIN-Arbeitkreise haben daher beschlossen, die theoretische Reduktion der dynamischen Tragzahlen zurückzunehmen. Dies bedeutet in der Praxis, dass die positiven Erkenntnisse aus dem Feldeinsatz nun auch Einzug in die Tragzahlberechnung gefunden haben. Die Reduzierung der statischen Tragzahl bleibt zwar erhalten, ist jedoch bei der Lagerung von Gewindetrieben in den meisten Fällen nicht relevant.
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