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KEM Konstruktion 04.2021

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Trends: Digitalisierung; Messe: Hannover Messe Digital; KEM Porträt: Klaus Brinkmann, Head of Engineering, SMC Deutschland GmbH; Titelstory: Low-Cost-Lagereinsätze aus Kunststoff

TITEL » Lagertechnik

TITEL » Lagertechnik Die Kugelkalotten JEM-SP aus Hochleistungskunststoff lassen sich in wenigen Sekunden in metallische Gehäuselager integrieren. So entsteht ein mächtiger Hybrid, der auf Schmieröl vollkommen verzichtet Bild: Igus zwei bis drei Jahre oder mehr beträgt, im Rahmen einer geplanten Wartung für kleines Geld und mit geringem Aufwand tauschen. Schnelle Montage ohne Umrüstkosten Die Montage der Kalotten ist ein Kinderspiel. Sie lassen sich per Hand in Sekundenschnelle in metallische Steh- und Flanschlagergehäuse einsetzen – ohne teure und aufwendige Umrüstungen. Kalotten der Serie Igubal sind derzeit in fünf Abmessungen für Low-cost-Blechgehäuse und für Gussgehäuse in acht Abmessungen (UC203-210) erhältlich. „Dank einheitlicher Größen lassen sich die Lagereinsätze aus Hochleistungskunststoff herstellerunabhängig verbauen und beispielsweise für 2-Loch- und 4-Loch- Flanschlager sowie Stehlager verwenden“, führt Preißner aus. Da der Wechsel auf Polymergleitlager einfach ist, steigen INFO immer mehr Anlagenbetreiber und Maschinenbauer auf die Online-Rechner für die Hybridtechnologie um. Zum Einsatz kommen die Lagereinsätze Lebensdauer von Polymergleitlagern: aus Hochleistungskunststoff unter anderem in Förderanlagen, in hier.pro/DQKWl Abfüllanlagen sowie in Agrarund Baumaschinen. Anwender profitieren von der Dauerfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit der Standardwerkstoffe Iglidur J und J4. Das Material nimmt kaum Feuchtigkeit auf, Außeneinsätze bei Wind und Wetter sind daher kein Problem. Die Korrosionsbeständigkeit der Kalotten stellt hier einen zusätzlichen Vorteil dar. Für besondere Anforderungen jenseits der Standardanwendung stellt Igus weitere Iglidur-Materialien zur Verfügung: von der hochtemperaturbeständigen Variante Iglidur X bis zur FDA-konformen Alternative A350 für den sensiblen Lebensmittel - bereich. Polymergleitlager verbessern Ökoeffizienz Entscheiden sich Unternehmen, geschmierte Metalllager durch Polymergleitlager zu ersetzen, verbessern sie ihre Ökoeffizienz. Warum? – Weil sie dazu beitragen, Schmiermittel einzusparen. Nicht nur Steh- und Flanschlager, sondern auch andere Lagertypen lassen sich durch Kunststoffvarianten ersetzen. Etwa klassische Metallverbundlager, die aus einer Metallhülle und einer dünnen Beschichtung aus Polytetrafluor - ethylen (PTFE) bestehen. Die PTFE-Schicht hat eine Verschleißzone von rund 0,05 mm und nutzt sich während des Betriebs ab. Tauschen Techniker die Lager nicht rechtzeitig aus, sind teure Folgeschäden 38 KEM Konstruktion » 04|2021

Bild: Igus vorprogrammiert. Ist die PTFE-Schicht aufgebraucht, läuft Metall auf Metall, es kommt zu Wellenschäden oder einem Festfressen des Lagers. „Bei Polymergleitlagern hingegen stellt der durchgängige Aufbau ohne Schichten nahezu konstante Reibwerte und Verschleißraten über den gesamten Produktlebenszyklus sicher. Durch den homogenen Aufbau steht theoretisch die ganze Wandstärke als Verschleißzone zur Verfügung“, verdeutlicht der Spezialist von Igus. Alternativen auch für Nadellager und Sinterlager Anwender von Nadellagern können ebenfalls von einem Austausch profitieren. Hier besteht das Problem, dass Wälzlager aufgrund des Linienkontaktes zwischen Nadelrollen und Laufbahnen eine hohe Hertz’sche Pressung aufweisen und empfindlich auf Erschütterungen und Stöße reagieren. Überdies müssen Anwender meistens gehärtete Wellen nutzen, da bei weichen aufgrund hoher Kantenpressungen die Gefahr des Einlaufens besteht. Bei Polymergleit - lagern ist das Risiko des Welleneinlaufens hingegen selbst bei hohen Kantenlasten geringer als bei Nadellagern, so dass Anwender weiche Wellen nutzen können. Ferner eignen sich Polymergleitlager für Anwendungen mit Vibrationen und starken Stoßbelastungen. Nicht zuletzt sind sie korrosionsfrei und aufgrund ihrer organischen Natur resistent gegenüber anorganischen Medien, Säuren, Laugen und Salz - lösungen. Besonders in Umgebungen mit starken Verschmutzungen kommen metallische geschmierte Lager an ihre Grenzen. Kalotten aus Kunststoffen dagegen sind verschleißfest, langlebig und schmutzunempfindlich Polymergleitlager räumen außerdem mit den Nachteilen von Sinterlagern auf. Diese nehmen in ihrem porösen Körper eine Öltränkung auf, die bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten für einen Schmiereffekt sorgt. Das Problem: Bei langsamen oder schwenkenden Bewegungen kann sich der Schmierkeil oftmals nicht optimal aufbauen. „In diesem Fall stellt der homogene Aufbau der Polymergleitlager mit Festschmierstoffen sicher, dass Schmierstoff immer zur Verfügung steht – unabhängig von Bewegungsart und Geschwindigkeit“, so Preißner abschließend. „Über den gesamten Produktlebenszyklus sind hervorragende Reib- und Verschleißwerte gegeben.“ Wenn es weniger auf Festigkeit, dafür jedoch auf absolute Korrosionsfreiheit, möglichst geringes Gewicht oder maximale Schwingungsdämpfung ankommt, kann der Kunde natürlich auch weiterhin auf die Vollkunststofflösungen von Igus setzen. Die Kalotte aus einem selbstschmierenden Iglidur-Material befindet sich hierbei in einem Kunststoffgehäuse aus einem faserverstärkten Polymer. Testlabor ermöglicht risikofreien Umstieg Die Beispiele zeigen: In vielen (nicht allen!) Fällen ist es wirtschaftlich und nachhaltig, klassische Metalllager durch Varianten aus Hochleistungskunststoff zu ersetzen. Ob ein Umstieg infrage kommt, beantwortet Igus mit einem Online-Lebensdauerrechner (siehe Infokasten). Interessierte können die Parameter ihrer Anwendung angeben und die Lebensdauer von Polymergleitlagern berechnen lassen. Basis für die Berechnung sind Ergebnisse von praxisnahen Tests aus dem hauseigenen Labor, dem größten der Branche, das jährlich mehrere Milliarden Bewegungen auswertet. Somit steht der Umstieg auf einem sicheren Fundament. (co) www.igus.de »Bei Polymergleitlagern stellt der durchgängige Aufbau ohne Schichten nahezu konstante Reibwerte und Verschleißraten über den gesamten Produktlebenszyklus sicher – theoretisch steht die ganze Wandstärke als Verschleißzone zur Verfügung.« Thomas Preißner, Produktmanager Igubal Gelenklager KEM Konstruktion » 04|2021 39

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