Mehr Effizienz beim Einbau von Wälzlagern
Flexible Passelemente von MARTIN
Ein zentraler Faktor für die Leistungsfähigkeit von Wälzlagern ist die genaue Einstellung ihres Axialspiels während des Einbaus. Insbesondere bei der Montage von Kegelrollenlagern und Schrägkugellagern hat dieser Aspekt erheblichen Einfluss auf die Standzeit, das Vibrationsverhalten und die Geräuschemission der Lager. Das Unternehmen Martin hat dazu Passendes im Portfolio.
Die Realisierung einer definierten Vorspannung einer Lagerung und das genaue Fixieren der Lagerluft sind bei zahlreichen Wälzlagertypen und ihrer paarweisen Verwendung typische Fälle, in denen das Anstellen des Axialspiels während der Montage als entscheidender Qualitätsfaktor gilt. Renommierte Hersteller der Wälzlagertechnik verweisen darauf, dass die Einstellung des axialen Spiels insbesondere beim einzelnen oder satzweisen Einbau von einreihigen Kegelrollenlagern, ein- und zweireihigen Schrägkugellagern und Vierpunktlagern von hoher Relevanz ist.
Sie wird als wichtiger Parameter für das Vibrationsverhalten sowie die Geräusch- und Wärmeentwicklung und damit letztlich für die Lebensdauer von Wälzlager-Applikationen im Fahrzeugbau, in der Bahntechnik, in der Luftfahrttechnik und vielen anderen Anwendungsbereichen beschrieben. Damit eng verknüpft ist auch die Thematik des präzisen Ausrichtens von Wellen (Alignment) bei der Montage und Instandhaltung von Antriebssystemen im Maschinen- und Anlagenbau.
Passscheiben-Partner für Wälzlager-Anwender
Das Unternehmen MARTIN – führender deutscher Hersteller von Passscheiben und Ausgleichselementen – widmet sich dieser Materie bereits seit Jahrzehnten und unterstützt beispielsweise die Konstrukteure namhafter Getriebebauer bei der Auslegung und Auswahl der optimalen Passelemente für die axiale Spieleinstellung in der Wälzlagermontage. Von besonderer Bedeutung ist dabei für Firmenchef Christoph Martin, „dass wir unsere Kunden nicht nur just-in-time mit anwendungsspezifisch konfigurierten Passringen, Distanzscheiben, Schälblechen und Zwischenlagen versorgen, sondern immer wieder aufs Neue das enorme Optimierungspotenzial aufdecken, das sich mit der prozessorientierten Anwendung dieser Ausgleichselemente nutzen lässt“.
Flexibel einsetzbare Prozessoptimierer
Im Hause MARTIN weiß man inzwischen von vielen erfolgreichen Projekten zum gezielten Einsatz flexibler Passelemente aus Stahl, Edelstahl, Aluminium und Messing und den daraus resultierenden Vorteilen für die gesamte Wälzlager-Prozesskette zu berichten. Ein entscheidender Grund dafür ist unter anderem, dass sich die randverschweißten oder laminierten Passringe der Produktlinien M-TechP und M-TechL des Unternehmens je nach Ausführung und Variante bis auf 0,005 mm genau per Hand abziehen oder abschälen lassen.
„Integriert bereits der Konstrukteur eines OEM diese Peel Shims in seine Zeichnung, so reduziert das den Aufwand für alle vor- und nachgelagerten Prozesse in Einkauf, Montage und MRO. Wird außerdem eine bedarfsorientierte Verknüpfung mit der Stückliste angelegt – wir empfehlen hier das Prinzip One-Joint-One-Shim –, gewinnt die Wälzlager-Montage enorm an Effizienz und kann sogar ortsunabhängig ausgeführt werden“, erklärt Christoph Martin. Häufig entfällt dann auch die Notwendigkeit des mechanischen Toleranzausgleichs komplett. Mit anderen Worten: Der Anwender kann auf den Einsatz teurer Bearbeitungsmaschinen verzichten und schafft damit alle damit verbundenen Probleme wie etwa Wartezeiten zwischen Vor- und Fertigmontage, Standort- und Wegefragen und Ausschuss aus dem Weg. Der Personaleinsatz lässt sich ebenfalls reduzieren.
Anwendungsspezifische Feinabstimmung
Sowohl auf der Bearing World in Hannover als auch auf der Pariser Midest und der ILA in Berlin gibt MARTIN noch weitere Einblicke in die Möglichkeiten der Prozessoptimierung, die sich durch die anwendungsspezifische Feinabstimmung der Passelemente erschließen lassen. Denn sowohl die Dicken als auch die Materialien der abzieh- oder abschälbaren Folien der M-Tech-Passringe lassen sich kunden- und projektorientiert mit hoher Genauigkeit auf verschiedene Anforderungen der axialen Spieleinstellung in der Montage von Wälzlager-Baugruppen anpassen. MARTIN kann seine Passelemente-Verbünde beispielsweise so gestalten, dass sich der gesamte Montageprozess mit einem einzigen mehrschichtigen Passelement schnell und hochpräzise abdecken lässt.
„Viele Hersteller von Antriebssystemen für die Fahrzeug-, Bahn- und Luftfahrttechnik erkennen dies als wesentlichen Beitrag zur praktischen Umsetzung von LEAN-Kriterien in ihren Prozessketten. Zumal sich dadurch auch der Aufwand im Einkauf reduziert, denn er muss nun nicht mehr Dutzende unterschiedlicher Ausgleichselemente beschaffen, sondern lediglich eine kleine Anzahl flexibler Passringe oder Passring-Verbünde. Hinzu kommt: Wo weniger Teile im Umlauf sind, sinkt auch der Aufwand für Lagerhaltung, Bestandskontrolle und alle damit verbundenen Nebenarbeiten. Das wiederrum führt zu Einsparungen in der Logistik und in der Qualitätssicherung“, berichtet Christoph Martin.
Bei konsequentem Einsatz wirken die Positiveffekte der flexiblen Passringe von MARTIN bis weit hinein in den MRO-Bereich. Denn wo und wann immer hier die Einstellung des Axialspiels der Wälzlager oder der Vorspannung von Lagersätzen aus Gründen der Instandhaltung auf dem Plan steht, lässt sich dies zügig und unkompliziert am Ort des Geschehens mit den Passelementen der Serien M-TechP und M-TechL vornehmen. So wie schon bei der Erstausrüstung, muss auch im MRO-Bereich keine große Auswahl unterschiedlicher Distanzscheiben bereitgehalten werden. Bereits mit einer Handvoll flexibler M-Tech-Elemente von MARTIN lässt sich eine große Bandbreite von Wartungs- und Reparaturfällen abdecken.
„Auch mobile Serviceteams, die meist keine große Palette an Werkzeugen und Ersatzteilen mitführen können, bleiben so flexibel und unabhängig vom Maschineneinsatz. Den Betreiber des Antriebssystems bewahrt dies meist vor längeren Ausfallzeiten“, ergänzt Christoph Martin.
Grenzen berücksichtigen
Abgesehen von den zahlreichen Vorteilen, die der Einsatz randverschweißter und laminierter Passelemente im Rahmen der Wälzlager-Montage und -Instandhaltung mit sich bringt, sind stets auch gewissen Grenzen zu berücksichtigen. Einerseits hat die Einstellung des Axialspiels nicht bei jedem Wälzlagertyp eine so hohe Relevanz wie dies beim Einbau von Kegelrollen- und Schrägkugellagern gilt; andererseits spielt die Verwendung von Distanzscheiben bei manchen Anstellarten keine Rolle – beispielsweise beim Vorspannen über Gewinde oder bei der Federvorspannung mit Blatt- oder Spiralfedern.
Für Applikationen mit High-Speed-Rotationen und erhöhter Vibrationsneigung sind federnde Ausgleichselemente oft die bessere Wahl, während sich Distanzringe und Passscheiben unter anderem bei Anwendungen mit hohen Ansprüchen an die Lagersteifigkeit als optimal erweisen. Ein typisches Beispiel dafür ist die Lagerung von Ritzelwellen in Automotive-Getrieben. Des Weiteren ist auch die Fragestellung nach dem konkreten Einbauort des Passelements ein wichtiger Punkt: Zwischen der Wellenschulter und dem inneren Lagerring? Zwischen der Gehäuseschulter und dem äußeren Lagerring? Zwischen der Flanschbüchse und dem Gehäuse? Und beim satzweisen Einbau zwischen den Innenringen beider Lager?
Christoph Martin betont in diesem Zusammenhang: „Diese Positionsfragen sollten bereits in der Konstruktion beantwortet werden. Ideale Einbaustellen für flexible, geschichtete Passelemente sind quasi-statische Situationen wie man sie etwa zwischen Gehäuse und Deckel findet. Der Deckel erzeugt dann über einen Flansch die Vorspannung auf dem Wälzlageraußenring.“
Übrigens: Solide, massive Distanzscheiben gehören ebenfalls zum Portfolio von MARTIN – auch in geschliffener Ausführung. Und zum Einsatz flexibler Passringe als Schlüsselfaktor für die Prozessoptimierung in der Konstruktion, Montage und Instandhaltung von Wälzlager-Baugruppen bietet das Unternehmen eine kleine Broschüre an, die diese komplexe Thematik schlaglichtartig beleuchtet.
