Optimierung von Wälzlagern Kleine Ursache – große Wirkung

Als hoch belastete Antriebselemente, die dem Verschleiß unterliegen, stehen Wälzlager im Fokus vieler Instandhaltungskonzepte. Oft kann man durch die Optimierung der Lager deutlich längere Standzeiten erreichen. Im Trend ist auch das Condition Monitoring – sei es punktuell als Dienstleistung oder dauerhaft durch die Integration von Sensorik ins Lager.

Bild 1 Die richtige Montage mit dem richtigen Werkzeug leistet einen wichtigen Beitrag zur einwandfreien Funktion von Wälzlagern über einen langen Zeitraum.

Der Ausfall eines einzigen Wälzlagers hat nicht selten zur Folge, dass ganze Anlagen oder Fertigungslinien stillstehen. Eine kleine Ursache kann hier also große und unerwünschte Folgen haben. Umso wichtiger ist es, den Lagern besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Hierzu gibt es diverse Ansatzpunkte, die NSK im „Added Value Programme“ (AIP) zusammenfasst.

Häufiges Problem: Mangelhafte Montage
Da bis zu 20% aller Wälzlagerprobleme auf mangelhafte Montage zurückzuführen sind, sollten die Instandhalter erstens entsprechend geschult sein und zweitens die richtigen Werkzeuge einsetzen. Deshalb bietet NSK Schulungen für die Instandhaltungsabteilungen der Anwender an. Und zum Servicepaket AIP+ gehören mechanische und hydraulische Montagewerkzeuge sowie Induktions-Anwärmgeräte. In allen drei Gerätegruppen bietet NSK hochwertige und praxisgerechte Werkzeuge, mit denen sich die typischen Anwendungsfälle in der Industrie abdecken lassen.

Angebot: Untersuchung der Wälzlager vor Ort
Wenn im laufenden Betrieb der Maschinen Wälzlager zu Ausfällen neigen, ist der
Grund oft darin zu suchen, dass die Lager nicht optimal ausgewählt wurden bzw. nicht optimal an die Anwendungs- und Umgebungsbedingungen angepasst sind. Ein häufiges Beispiel sind hier Lager in Antrieben, die häufig gereinigt werden, wie es in der Nahrungsmittelverarbeitung der Fall ist. Die Reinigung mit Hochdruckwasser oder Dampfstrahl führt dazu, dass die Fettfüllung regelrecht ausgewaschen wird und dass Vereinigungen ins Lager eindringen. Dies verhindert man durch den Einsatz von Molded Oil-Lagern, bei denen das Fett dauerhaft in ein Trägermedium eingebracht ist. Im Rahmen des AIP-Programms bietet NSK die Untersuchung der Wälzlager und ihrer Einsatzbedingungen vor Ort an. Experten machen dann konkrete Vorschläge zur Lagerauswahl und unterlegen diese Empfehlung mit einer Kostenanalyse.

Ein kurzes Beispiel aus der AIP-Praxis: Bei einem deutschen Fahrzeughersteller mussten die Motorspindellager an 15 identischen Bearbeitungszentren häufig gewechselt werden. NSK stellte fest, dass die vorzeitigen Ausfälle auf externe Verunreinigungen zurückzuführen waren, und schlug den Einsatz von abgedichteten Hochgenauigkeitslagern vor. Das Ergebnis: Die Lagerausfälle wurden drastisch reduziert, die Lagerlaufzeit erhöhte sich von 12 auf mehr als 36 Monate. Pro Jahr ergibt sich eine Einsparung von etwas über 50.000 Euro allein an Montageaufwand.

Alternative: Condition Monitoring als Dienstleistung
Ein anderer, eher vorbeugender Ansatz zur Erhöhung der Lagerlebensdauer ist das Condition Monitoring, das NSK im Rahmen des AIP+-Servicepakets anbietet. Ein NSK-Servicetechniker erfasst vor Ort servicerelevante Parameter wie Schwingung, Temperatur und Drehzahl von Maschinenkomponenten. Dabei kommt eigens für diesen Zweck entwickelte Messtechnik zum Einsatz. Sie erfasst und analysiert die Daten mit Hilfe anspruchsvoller Software. Dieser Condition Monitoring-Service folgt einem standardisierten Verfahren. Als Ergebnis erhält der Maschinenbetreiber einen ausführlichen CMS-Report mit einer Zustandsbeschreibung des Wälzlagers. Der Report gibt auch Hinweise auf Fluchtungs- bzw. Ausrichtungsfehler von Wellen, auf unzureichende Schmierung und den vorzeitigen Verschleiß von Antriebselementen. Deshalb dient die Messung in der Praxis nicht nur der vorbeugenden Instandhaltung, sondern auch der Optimierung von Lagerstellen mit dem Ziel einer höheren Lebensdauer – zumal erkannte Probleme wie z.B. Umwuchten direkt beseitigt werden können.

Auch hier ein kurzes Beispiel aus der Praxis: Bei einem Hersteller von Metallwalzprodukten gab es Leistungsschwankungen bei der Brammenherstellung. Durch die Wartungsarbeiten reduzierte sich die Betriebszeit, die Kosten stiegen. NSK identifizierte die Antriebe der Hauptofengebläse als Verursacher und leitete eine regelmäßige CMS-Überprüfung in kürzeren Intervallen ein. Die vorausschauende Wartung erlaubt einen zeitlich optimal abgestimmten Wechselturnus der Lager. Der Anwender kann dadurch rund 70.000 Euro pro Jahr einsparen.

Die Beispiele zeigen: Der Instandhalter hat viele Möglichkeiten, die Lagerlebensdauer zu steigern. Experten von NSK unterstützen sowohl die Maschinenbauer als auch die Anwender der Maschinen dabei – mit unterschiedlichen Dienstleistungen und mit innovativen technischen Lösungen wie Sensorlagern.


Bild 2 Molded-Oil-Lager sind echte „Problemlöser“, wenn Wälzlager unter ungünstigen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden.


Bild 3 Ein Automobilhersteller konnte durch den Einsatz von abgedichteten Hochgenauigkeitslagern gut 50.000 Euro an Instandhaltungskosten einsparen.


Bild 4 Mit dem Condition Monitoring bietet NSK einen „Gesundheitscheck“ für Wälzlager.

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