Wälzlager - Neuigkeiten
22.09.2009
Exakt für die individuellen Anforderungen entwickelt
Trotz des sehr umfangreichen NSK-Sortimentes an Wälzlagern gibt es doch immer wieder Einsatzfälle, in denen vorhandene Lager nur eine „sub-optimale“ Lösung darstellen. In diesen Fällen entwickelt NSK Wälzlager, die exakt auf die invididuellen Einsatzbedingungen abgestimmt sind – in enger Kooperation mit dem Anwender und in kurzer Zeit.
Als einer der drei weltgrößten Wälzlager-Hersteller hat NSK den Anspruch, für jeden Einsatzfall das optimale Wälzlager zu bieten. Das gilt für „Commodity“- Anwendungen ebenso wie für Einsatzfelder, in denen extreme Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Wälzlagern gestellt werden, z.B. für die Stahlindustrie, den Maschinenbau und die Windkrafttechnik.
Voraussetzung: Kompetentes Engineering, flexible Fertigung
Obwohl das Standard-Produktionsprogramm extrem groß ist und auch sehr spezielle Bauformen umfasst, ist es doch immer wieder erforderlich, für einzelne Anwendungsfälle individuelle Lösungen zu finden. Darauf hat sich NSK mit einem umfassenden Engineering-Support eingerichtet, der anwendungstechnische Beratung auf einer sehr grundlegenden Ebene leistet: Wenn sich im vorhandenen Programm keine optimale Lösung findet, wird eine solche entwickelt und gefertigt. Für diese Aufgabe gibt es im weltweiten NSK-Produktionsverbund Fertigungsstätten, die besonders flexibel reagieren und in kurzer Zeit auch kleine Stückzahlen nach höchsten Qualitätsstandards produzieren.
Basis: Die Anforderungen des Anwenders
Basis dieser Entwicklungen sind immer die Anforderungen des Anwenders bzw. dessen Erkenntnis, dass eine vorhandene Lösung mit Standard-Wälzlagern opti-mierungswürdig ist. Dies war z.B. bei einem weltweit tätigen Hersteller von Aufzügen und Fahrtreppen der Fall, der mit einer sehr konkreten Fragestellung an die NSK-Anwendungsberatung herantrat. Die Wälzlager, die das Unternehmen einsetzte, erforderten komplexe Montageprozesse, die nicht immer in gleichbleibender Qualität absolviert wurden. Die Folge: Es kam zu vorzeitigen Ausfällen der Lager und damit des gesamte Aufzugs.
Aufzugtechnik: Schnell vom Lastenheft zum Sonderwälzlager
Im ersten Schritt entwickelte NSK gemeinsam mit dem Aufzughersteller ein Lastenheft, in dem die konkreten Anforderungen an das Wälzlager definiert wurden. Dazu gehörten u.a. die maximalen Tragzahlen, die auftretenden axiale und radia-len Belastungen, Rotationsgeschwindigkeiten und auch die Anforderungen an den Schmierstoff, die Umgebungsbedingungen sowie die Lebensdauer. Selbstverständlich wurde auch die Forderung nach einfacher Montage in das Lastenheft aufgenommen.
Auf der Basis dieses Lastenheftes entwickelte NSK ein Flanschlager, das alle technischen Anforderungen erfüllt und zugleich deutlich leichter zu montieren ist. Als Lagertyp kommt ein zweireihiges Schrägkugellager mit geteiltem Innenring zum Einsatz. Die Abdichtung zur Getriebeölseite hin erfolgt durch einen Wellen-dichtring, der ebenfalls ins Flanschlager integriert wurde.
Kurze Vorlaufzeit und kurze Wege
Die Entwicklung dieses Lagers nahm nur eine Woche in Anspruch. In den folgenden zwei Tagen prüfte der Anwender die technische Spezifikation und gab sie frei. Im nächsten Schritt ermittelte NSK die Kosten für das Lager und begann mit einer Vorserienproduktion. Nach einem 15wöchigen Test der Lager, der zur voll-kommenen Zufriedenheit des Anwenders ausfiel, konnte die Serienproduktion starten.
Insgesamt betrug die Durchlaufzeit dieses Projektes vom ersten Kontakt bis zur Serienfertigung – einschließlich der 15wöchigen Testphase – knapp 32 Wochen. Die Zeit konnte auch deshalb so knapp gehalten werden, weil die Lager in einer deutschen Produktionsstätte von NSK gefertigt werden, die sich auf Sonderlager spezialisiert hat. Daher kann das Werk flexibel auf individuelle Anforderungen eingehen und auch kleinere Serien bei kurzen Vorlaufzeiten wirtschaftlich und auf höchstem Qualitätsniveau produzieren.
Landmaschinen: Laufrolle für extreme Anforderungen
Auch ein Hersteller von Anbaugeräten für Landmaschinen war mit einer bestehenden Wälzlagerlösung unzufrieden. Das Unternehmen stellt Kreiselschwader her, mit denen der Landwirt Erntegut wie Heu oder Stroh zusammenfasst. Die Laufrollen, die in diesen Geräten zum Einsatz kommen, sind hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt und müssen wegen der verschmutzten Umgebung auch sorgfältig abgedichtet sein.
Konventionelle Laufrollen konnten hier weder den Maschinenhersteller noch sei-ne Kunden überzeugen, weil sie sehr schnell ausfielen. Nach einer Analyse der Einsatzbedingungen schlug NSK vor, Laufrollen mit verstärkten Außenringen und einer Sonderabdichtung zu verwenden. Als Schmierstoff kommt das eigens entwickelte MA7-Fett zum Einsatz, das die Lagerlebensdauer bei ungünstigen Umgebungsbedingungen um rund 10% erhöht. Wegen der engen terminlichen Anforderungen wurden innerhalb von nur vier Wochen die Proto- und Serientypen hergestellt. Die zweiwöchige Testphase verlief rundum zufriedenstellend, so dass der Hersteller die Protoypen nach sechs Wochen zur Serienproduktion freigab.
Holzbearbeitungsmaschine: Tischführung verbessert
Ein weiteres Beispiel für die Entwicklung einer kundenspezifischen Laufrolle kommt aus der Holzbearbeitungstechnik. Ein Maschinenbauer verwendete zweireihige Laufrollen mit einer speziellen Außenringkontur für die Führung des Be-arbeitungstisches. Nur so ließ sich der präzisen Lauf der Vorschubeinheiten und letztlich die geforderte Bearbeitungsqualität gewährleisten. Allerdings kam es in der Praxis immer wieder zu Problemen mit der Tischführung, weil sich die Montage mit der geünschten Toleranz produktionstechnisch nicht immer realisieren ließ. Außerdem kam es häufig zu Falschmontagen, weil die Rollen nicht mit der richtigen Einbaulage gekennzeichnet waren. NSK legte daraufhin individuelle Toleranzen fest und spezifizierte die Toleranzen auf die entwickelte Laufrolle, die innerhalb von 16 Wochen zur Serienfertigung freigegeben wurde. Das Ergebnis: Die Laufrollen lassen sich jetzt fehlerfrei einbauen und führen den Tisch mit der erforderlichen Präzision.
Laufrollen ganz nach Wunsch
Bei diesen beiden Projekten konnte NSK auf umfassende Erfahrungen in der Entwicklung und Produktion kundenspezifischer Laufrollen zurückgreifen. Die Rollen entsprechen im Aufbau einem Paar einreihiger Schrägkugellager mit ver-stärktem Außenring. Durch spezielle Deck- und Dichtscheiben kann man die Resistenz gegenüber Verschmutzungen erhöhen. Zylindrische und ballige Außenringe sind ebenfalls möglich. Bei entsprechender Auslegung können die Laufringe auch Kippmomente aufnehmen.
Lagereinheit für Omnibusgetriebe: 37.000 € pro Jahr gespart
Ein Getriebehersteller wandte sich an NSK, weil es in einem Winkelgetriebe für Busse häufig zu Ausfällen kam. An der Lagerstelle kamen mehrere Einzelteile von verschiedenen Herstellern zum Einsatz. Deren Zusammenbau war so komplex, dass das Personal fast zwangsläufig Fehler machte – mit der Folge, dass sich die Laufleistung der Lager verkürzte und es zu ungeplanten Ausfällen der Busse kam.
NSK entwickelte ein Flanschlager, in dem alle Funktionseinheiten integriert sind und das sich einfach montieren lässt. Die Testphase von 27 Wochen bestätigte das Konzept: Es gab in dieser Zeit keine Ausfälle. Das Flanschlager ist zwar etwa 30% teurer als die vorherige Lösung. Aber da sich die Ausfälle auf Null reduzierten, müssen keine Montage- und Garantiekosten mehr veranschlagt werden, so dass sich die jährliche Ersparnis auf 37.733 € beläuft. Zudem sind die Kunden des Herstellers zufriedener, weil keine ungeplanten Stillstände mehr auftreten.
Individuelles Engineering zahlt sich aus
Die Beispiele zeigen, dass es durchaus gute Gründe gibt, ein individuell entwi-ckeltes Wälzlager einzusetzen – und dass sich der Engineering-Aufwand für sol-che Entwicklungen ebenso in Grenzen hält wie die Zeitspanne von der Auslegung des Lagers über Testreihen bis zur Serienproduktion. Die Devise, die Reaktionen kurz zu halten, gilt schon für die ersten Kontakte: Anfragen zu Neu- und Sonderkonstruktionen werden innerhalb einer Woche bearbeitet, auf verbindliche Auskünfte zu Preis und Lieferzeit muss der Kunde nur 48 Stunden warten. Wenn Material, Komponenten und Werkzeuge verfügbar sind, kann NSK innerhalb von 15 Tagen die gewünschten Lager liefern. Und schon bei Stückzahlen von 1.000 arbeitet die Fertigung der Werke, die sich auf Sonderlager spezialisiert haben, wirtschaftlich.
Aktuelle Beispiele für „maßgeschneiderte“, kundenspezifisch entwickelte Sonderwälzlager für ganz unterschiedliche Einsatzfälle finden Sie unter dem Menüpunkt: „Produkte -> Maßgeschneiderte Produkte“.