Lagertechnik Wälzlageranalyse optimiert Schleifprozesse

Welche Vorteile die Zustandsüberwachung von Wälzlagern bringt, zeigt NSK an zwei Praxisbeispielen des eigenen Condition-Monitoring-Services in der Schleifbearbeitung.

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Franke GmbH

GWJ Technology GmbH

MESYS AG

NSK Deutschland GmbH

Die Zustandsüberwachung von Wälzlagern gibt Hinweise darauf, wann ein Lager ausgetauscht werden muss. Zudem erlaubt sie Rückschlüsse auf den Zustand der gesamten Maschine oder Anlage und ermöglicht eine schnelle Diagnose bei Unregelmäßigkeiten im Prozess.

Im „AIP+“-Programm bietet NSK einen Condition-Monitoring-Service an: Eine eigens für diesen Zweck entwickelte Messtechnik erfasst Schwingung, Temperatur und Drehzahl von Maschinenkomponenten und analysiert sie mit Hilfe anspruchsvoller Software. Das schafft die Datengrundlage für eine Lebensdaueranalyse der Wälzlager. Sie gibt z.B. auch Hinweise auf unzureichende Schmierung, auf Unwuchten oder Ausrichtungs- und Fluchtungsfehler.

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Potenzielle Wälzlagerfehler schnell ausschließen

Die Daten können u.a. genutzt werden, um die Ursachen für Unregelmäßigkeiten bei Bearbeitungsprozessen festzustellen oder zumindest einzugrenzen. Diese Methode nutzte NSK im eigenen Haus, genauer gesagt in einer britischen Produktionsstätte. Hier kam es an einer Schleifmaschine, die Lagerlaufbahnen bearbeitet, zu Formfehlern. Nachdem in mehreren Reparaturversuchen die gängigsten Fehlermöglichkeiten als Ursache ausschieden, war ein Defekt an den Lagerungen naheliegend, und NSK entschloss sich zu einer Zustandsanalyse durch den eigenen Condition-Monitoring-Service.

Nach der Aufnahme der Antriebsdaten und der Umgebungsbedingungen (Antriebsleistung von Schleifspindelmotor und Werkstückträger, Antriebs- und Spindeldrehzahl, Lageranordnung…) wurden vor und nach einem Wälzlageraustausch Messungen durchgeführt. Die Analyse ergab, dass weder die Spindel noch der Abrichter Ursache für die Formfehler waren. Damit konnten die Mitarbeiter der Instandhaltung auf das aufwändige Zerlegen der Spindel verzichten und fanden die tatsächliche Ursache innerhalb kurzer Zeit. Insgesamt wurden dadurch drei Arbeitstage für das Zerlegen der Spindel und die Untersuchung des potenziellen Wälzlagerfehlers eingespart, ebenso die damit verbundenen Produktionsausfälle der betroffenen Fertigungszelle.

Ergänzendes zum Thema

Produktinformation: Neue Schrägkugellager mit hohen Tragzahlen

NSK hat eine neue Baureihe von Schrägkugellagern in High-Capacity-Ausführung mit hohen Tragzahlen im Portfolio. Zu den Kennzeichen der Lager gehören größere Wälzkörper und ein gepresster Stahlkäfig. Von der Vorgängerbaureihe sollen sie sich durch eine um den Faktor 1,2 bis 1,6 gesteigerte Lebensdauer unterscheiden. Die Lager ersetzen die bisherige Serie 7312BW-7316BW und tragen die Bezeichnung BEAW, wobei das „EA“ für „High Capacity“ steht.

Mit der neuen Lagerbaureihe will NSK die wachsenden Anforderungen von OEMs erfüllen, die Schrägkugellager einsetzen. Typische Anwendungsgebiete sind Pumpen und Kompressoren sowie die Lagerungen der Kugelgewindetriebe von elektrischen Kunststoff-Spritzgießmaschinen.

Zu den Konstruktionsmerkmalen der neuen Serie gehören die größeren Borddurchmesser an beiden Seiten der Außenringe. Die Schulterdurchmesser der Innenringe sind geringer als bei der Vorgängerbaureihe. Das führt zu einem größeren Freiraum zwischen Innenring und Käfig – so soll der Ölfluss durch das Lager verbessert werden. Die Durchflussgeschwindigkeit des Schmierstoffs erhöht sich dadurch um 40 %.

Die BEAW-Baureihe ist in gepaarter Ausführung mit fünf Bohrungsdurchmessern von 60 mm bis 80 mm verfügbar.

Condition Monitoring bei Spindellager

In einem zweiten Beispiel erkannte der Anwender einer spitzenlosen Schleifmaschine Formabweichungen. Die Techniker der eigenen Instandhaltung vermuteten Fehler einiger Wälzlager in der Spindelanordnung. Da in der Schleifspindel diverse Wälzlager in acht Größen zum Einsatz kamen, wurde der NSK-Condition-Monitoring-Service hinzugezogen, um die fehlerhaften Lager zu identifizieren.

Nach der Messung der wartungsrelevanten Daten bei laufender Maschine zeigte die Analyse, dass die Spindellager nicht die Ursache für die Formabweichungen sein konnten. Dadurch konnten sich die Wartungstechniker schnell auf andere Bereiche konzentrieren.

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