Gut geschmiert

Rollenumlaufeinheiten – Intelligente Schmiertechnik verlängert Wartungsintervalle bei Rollenumlaufeinheiten, sichert Lebensdauer, spart Material und Kosten, schont die Umwelt. Bei so vielen Vorteilen ist es nicht verwunderlich, dass der Schmiertechnik in Zukunft eine besondere Rolle zukommt – besonders in der Lineartechnik.

20. August 2008

Das Thema Energieeffizienz ist in aller Munde und bringt so manchen Konstrukteur oder Betreiber von Maschinen und Anlagen zum Nachdenken – und zum Handeln. Doch wer dieses Thema nur auf effizienten Energieeinsatz reduziert, vergibt viele Chancen, Ressourcen langfristig zu schonen. Diese Chancen ergeben sich vor allem durch konsequente Optimierung von Konstruktionen und Prozessen. Allerdings darf es bei allen Spar- und Optimierungsmaßnahmen bei technischer Verfügbarkeit und Lebensdauer keinerlei Abstriche geben. Ein gutes Beispiel für die nachhaltige und vielfältige Ressourcenschonung im Maschinen-, Anlagen- und Vorrichtungsbau stellt der Geschäftsbereich Lineartechnik der Schaeffler KG. Es handelt sich dabei um ein integriertes Konzept der Schmiermengenreduzierung bei den Rollenumlaufeinheiten RUE-E. Grundsätzlich sind diese Bauteile höchst belastbare Linearführungssysteme, die bevorzugt in Präzisionswerkzeugmaschinen und überhaupt in Präzisionsmaschinen zur Verwendung kommen. Dort stellen sie die Schnittstelle zwischen den stehenden Grundmaschinen und den bewegten Achsen dar. Dementsprechend müssen die Rollenumlaufeinheiten alle bei den Bewegungs- und Positionierabläufen auftretenden statischen und dynamischen Belastungen aufnehmen, wobei dies allein schon wegen der heute hochdynamischen Bearbeitungsprozesse eine Herausforderung darstellt.

Viele, viele Forderungen

Diese zentralen Maschinenelemente müssen eine hohe Lebensdauer aufweisen, dürfen nicht verschleißen, müssen über lange Zeit präzise sein, sollen leicht und geräuscharm laufen, keinen großen oder gar keinen Wartungs- und Serviceaufwand verursachen und wenig Schmierstoff verbrauchen. Folgerichtig bekommt das Wort Effizienz oder Schmierstoffeffizienz hier eine neue Bedeutung. Denn dahinter verbergen sich sowohl technische als auch wirtschaftliche Gesichtspunkte und schließlich Arbeits- und Umweltaspekte. INA Schaeffler hat dies schon vor vielen Jahren erkannt und einen ganzen Baukasten an schmiertechnischen Komponenten für individuelle Lösungen entwickelt. Die Reduzierung von Schmiermengen war schon immer ein Hauptanliegen, weshalb es schon seit geraumer Zeit ein Minimalschmiermengendosiersystem gibt. Außerdem gibt es eine ganze Reihe von speziellen Abdichtungselementen, aus denen sich »Abdichtungspakete « schnüren lassen. Die Ingenieure der INA-Lineartechnik gingen noch einen Schritt weiter und entwickelten eine integrierte Lösung zur weiteren signifikanten Reduzierung des Schmierstoffverbrauchs in den Rollenumlaufeinheiten RUE-E. Hierbei ist nicht nur der Schmierkanal hermetisch abgedichtet. Es gibt Anschlüsse zum Nachschmieren vorne, hinten oder seitlich am Wagen. Zudem gewährleistet die spezielle Konstruktion der Wagen-Kopfstücke und die unabhängig von der Einbaulage garantierte Schmierstoffzuführung eine optimale Versorgung der entsprechenden Schmierstellen. Bei den herkömmlichen Rollenumlaufsystemen läuft der Nachschmierkanal leer. Das führt dazu, dass für die Nachschmierung, also zum Füllen des Schmierkanals, mehr Schmierstoff benötigt wird und es länger dauert, bis der Schmierstoff sein Ziel erreicht hat. Bei Zentralschmieranlagen taucht zusätzlich das Problem auf, dass immer nur eine bestimmte Dosis abgegeben wird. So kann der Schmierstoff im Ernstfall entweder verspätet eintreff en oder es kommt sogar zu einer Unterversorgung. Dieser Effekt wird durch die 90-Grad-Einbaulage verstärkt. Damit kann es vorkommen, dass die oberen Wälzkörperreihen nur unzureichend mit Schmierstoff versorgt werden. In der Konsequenz kann dies zu Beschädigungen der Wälzkörper, der Laufbahn und damit zum Totalausfall des Linearführungssystems führen. Bei den INA-Rollenumlaufeinheiten RUE-E dagegen sorgen die Anordnung und die Abdichtung der Schmierstoffkanäle, die patentierte Ausspritztechnik des Tragkörpers, die verschiedenen Anschlussmöglichkeiten zum gezielteren Nachschmieren, die Wagen-Kopfstücke sowie die Dichtungspakete für eine optimale und verlustfreie Schmierstoffversorgung an der jeweiligen Bedarfsstelle. Das Bündel von Maßnahmen wird erweitert durch den optionalen Einsatz der neuen Schmiermengendosierscheiben SMDS, welche die Standard-O-Ring-Dichtungen ersetzen. Sie verhindern das Leerlaufen des Schmierkanals, die Mangelschmierung und die Überdosierung. Außerdem erlauben sie die exakte Nachschmierung in kleinsten und sachgerechten Mengen, haben nur ein Ventil pro Seite und Wälzkörperumlauf und funktionieren absolut lageunabhängig.

Einsparung in Tests bewiesen

Die SMDS sparen gegenüber den Rollenumlaufeinheiten in Standardausführung bereits mindestens 25 Prozent Schmierstoff ein. Kommen spezielle und patentierte Ventile hinzu, lässt sich dieser Prozentsatz auf das Doppelte anheben. Praktische Vergleiche mit herkömmlichen Systemen und mit den verschiedenen Ausführungen des Rollenumlauf-Baukastens RUE-E brachten bei identischen Betriebsbedingungen und ausgehend von den Einbaulagen 0 Grad und 90 Grad erstaunliche Ergebnisse. Vorgaben für den Schmierstoffverbrauch in herkömmlichen Standardführungen waren 50 Prozent in der Einbaulage 0 Grad und 100 Prozent bei 90 Grad für alle einheitlichen Kenngrößen. Im Vergleich der Rollenumlaufeinheiten RUE-E zu den herkömmlichen Systemen schnitt die RUE-E Standard bei 0 Grad noch identisch ab, erzielte aber bei 90 Grad einen bereits um 50 Prozent reduzierten Schmierstoff verbrauch. Bei der Ausführung RUE-E mit SMDS verringerte sich der Schmierstoff verbrauch gegenüber den herkömmlichen in beiden Einbaulagen auf nur noch 37,5 Prozent. Bei der Ausführung RUE-E mit speziellem Schmierungskit KIT.RWU.E-5, der Schmiermengendosiereinheit, ging der Verbrauch an Schmierstoff auf nur noch 25 Prozent zurück. Bei der High-End-Ausführung RUE-E mit Schmierungskit KIT. RWU.E-4, der Langzeitschmiereinheit, war der Schmierstoff verbrauch null. Mit der integrierten Kombination aus wirkungsvoller Abdichtungstechnik und optionalen Schmiersystemkomponenten sorgt die INA nachweislich für erhebliche Einsparungen an Schmierstoff en und weitergehend an Kosten für Wartung und Service.

Jürgen Klein, INA Schaeffler/mk

Fakten

Das Schmierungsprogramm von INA

- Baulich: Anordnung und Abdichtung der Schmierstoffkanäle, patentierte Ausspritztechnik des Tragkörpers, gezieltes Nachschmieren, Wagen- Kopfstücke, Dichtungspakete

- Schmiermengendosierscheiben SMDS verhindern Leerlaufen, Mangelschmierung und Überdosierung

- Einsparen durch Schmiermengendosiereinheit KIT.RWU.E-5 und Langzeitschmiereinheit KIT.RWU.E-4

Erschienen in Ausgabe: DIGEST/2008