Betrachtet man den gesamten Lebenszyklus, anstatt nur die Anschaffungskosten zu tragen, kann der Endverbraucher bares Geld sparen, indem er sich für den Einsatz hochwertiger Wälzlager entscheidet.

Wälzlager sind kritische Komponenten in rotierenden Anlagen, Maschinen und Anlagen, darunter Werkzeugmaschinen, automatisierte Handhabungssysteme, Windturbinen, Papierfabriken und Stahlverarbeitungsanlagen.Die Entscheidung für ein bestimmtes Wälzlager sollte jedoch immer nach Betrachtung der gesamten Lebenszykluskosten bzw. Total Cost of Ownership (TCO) des Lagers getroffen werden und nicht allein auf Basis des Anschaffungspreises.

Der Kauf billigerer Lager kann sich auf lange Sicht oft als teurer erweisen.Oft macht der Kaufpreis nur 10 Prozent der Gesamtkosten aus.Was nützt es also, beim Kauf von Wälzlagern hier und da ein paar Euro zu sparen, wenn dies höhere Energiekosten durch höhere Gleitlager bedeutet?Oder ein höherer Wartungsaufwand, der durch eine reduzierte Lebensdauer der Maschine entsteht?Oder ein Lagerschaden, der zu einem ungeplanten Maschinenstillstand führt, was zu Produktionsausfällen, Lieferverzögerungen und unzufriedenen Kunden führt?

Die fortschrittlichen Hightech-Wälzlager von heute bieten viele verbesserte Merkmale, die eine Reduzierung der Gesamtbetriebskosten ermöglichen und einen Mehrwert über die gesamte Lebensdauer rotierender Anlagen, Maschinen und Ausrüstungen bieten.

Für ein Lager, das für eine bestimmte industrielle Anwendung ausgelegt/ausgewählt wurde, entspricht die TCO der Summe der folgenden Werte:

Anschaffungskosten/Kaufpreis + Installations-/Inbetriebnahmekosten + Energiekosten + Betriebskosten + Wartungskosten (routinemäßige und geplante) + Ausfallkosten + Umweltkosten + Außerbetriebnahme-/Entsorgungskosten.

Während der anfängliche Anschaffungspreis einer fortschrittlichen Lagerlösung höher sein wird als bei einem Standardlager, sind die potenziellen Einsparungen, die in Form von reduzierten Montagezeiten, verbesserter Energieeffizienz (z. B. durch Verwendung von Lagerkomponenten mit geringerer Reibung) und reduzierten Wartungskosten erzielt werden können, oft mehr als den anfänglich höheren Anschaffungspreis der fortschrittlichen Lagerlösung aufwiegen.

Mehrwert fürs Leben

Der Einfluss eines verbesserten Designs auf die Reduzierung der Gesamtbetriebskosten und die Wertschöpfung über die gesamte Lebensdauer kann erheblich sein, da geplante Einsparungen oft nachhaltig und dauerhaft sind.Nachhaltige Reduzierungen über die Lebensdauer des Systems oder der Ausrüstung sind für den Kunden in Bezug auf Einsparungen weitaus mehr wert als eine Reduzierung des ursprünglichen Kaufpreises der Lager.

Frühe Beteiligung am Design

Für industrielle OEMs kann die Konstruktion von Lagern ihren eigenen Produkten in vielerlei Hinsicht einen Mehrwert verleihen.Durch die frühzeitige Zusammenarbeit mit diesen OEMs in der Konstruktions- und Entwicklungsphase können Lagerlieferanten vollständig optimierte, integrierte Lager und Baugruppen kundenspezifisch anpassen, die die spezifischen Anforderungen einer Anwendung erfüllen.Lagerlieferanten können einen Mehrwert schaffen, indem sie beispielsweise interne Lagerkonstruktionen erstellen und anpassen, die die Tragfähigkeit und Steifigkeit maximieren oder die Reibung minimieren.

Bei Anwendungen mit geringem Bauraum kann die Lagerkonstruktion optimiert werden, um die Montage zu erleichtern und die Montagezeiten zu verkürzen.Beispielsweise können Schraubengewinde an Montagepassflächen in die Lagerkonstruktion integriert werden.Es kann auch möglich sein, Komponenten aus der umgebenden Welle und dem Gehäuse in die Lagerkonstruktion zu integrieren.Merkmale wie diese schaffen einen echten Mehrwert für das System des OEM-Kunden und können potenziell zu Kosteneinsparungen über die gesamte Lebensdauer der Maschine führen.

Den Lagern können weitere Merkmale hinzugefügt werden, die den Wert über die Lebensdauer der Maschine erhöhen.Dazu gehören eine spezielle Dichtungstechnologie innerhalb des Lagers, um Platz zu sparen;Verdrehsicherungen zur Vermeidung von Schlupf bei schnellen Geschwindigkeits- und Drehrichtungsänderungen;Beschichten der Oberflächen von Lagerkomponenten, um die Reibung zu minimieren;und Optimieren des Lagerbetriebs unter Grenzschmierbedingungen.

Der Lagerlieferant kann die Gesamtkosten von Maschinen, Anlagen und deren Komponenten genau unter die Lupe nehmen – von Anschaffung, Energieverbrauch und Wartung bis hin zu Reparatur, Demontage und Entsorgung.Bekannte Kostentreiber und versteckte Ausgaben können somit identifiziert, optimiert und eliminiert werden.

Als Lagerlieferant selbst sieht Schaeffler TCO als Ausgangspunkt intensiver Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen, die auf eine kontinuierliche Verbesserung der Qualitätsstandards und damit der Laufeigenschaften von Wälzlagern durch optimierte Konstruktion und Werkstoffe abzielen.Darüber hinaus bietet sie ihren Kunden eine zielgerichtete, umfassende technische Beratung und Schulung, um für jede Anwendung die am besten geeignete Lösung zu finden.Die Vertriebs- und Außendienstingenieure des Unternehmens sind mit den jeweiligen Industriezweigen ihrer Kunden vertraut und werden durch fortschrittliche Software für Lagerauswahl, Berechnung und Simulation unterstützt.Darüber hinaus werden Faktoren wie eine effiziente Anleitung und geeignete Werkzeuge für den Lagereinbau bis hin zur zustandsorientierten Wartung, Schmierung, Demontage und Wiederaufbereitung berücksichtigt.

Das Schaeffler Global Technology Networkumfasst lokale Schaeffler Technology Center (STC).STCs bringen das Engineering- und Service-Know-how von Schaeffler noch näher zum Kunden und ermöglichen es, technische Probleme schnell und effektiv zu lösen.Kompetente Beratung und Unterstützung stehen für alle Aspekte der Wälzlagertechnologie zur Verfügung, einschließlich Anwendungstechnik, Berechnungen, Herstellungsverfahren, Schmierung, Montageservice, Zustandsüberwachung und Installationsberatung, um weltweit kundenspezifische Wälzlagerlösungen mit einheitlich hohen Qualitätsstandards zu liefern.STCs tauschen ständig Informationen und Ideen über das globale Technologienetzwerk aus.Ist tiefergehendes Fachwissen gefragt, sorgen diese Netzwerke für schnelle und hochqualifizierte Unterstützung – egal wo auf der Welt sie gebraucht wird.

Beispiel Papierindustrie

In der Papierherstellung werden Wälzlager in CD-Profil-Steuerwalzen von Kalandermaschinen normalerweise geringen Belastungen ausgesetzt.Die Belastungen sind nur höher, wenn der Spalt zwischen den Walzen offen ist.Für diese Anwendungen wählen Maschinenhersteller traditionell Pendelrollenlager mit ausreichender Tragfähigkeit für die Hochlastphase.Dies führte jedoch in der Niedriglastphase zu Schlupf und damit zu einem vorzeitigen Lagerausfall.

Durch eine Beschichtung der Wälzkörper und eine optimierte Schmierung konnten diese Schlupfeffekte reduziert, aber nicht vollständig eliminiert werden.Aus diesem Grund hat Schaeffler das ASSR-Lager (Anti-Slippage Spherical Rolling Bearing) entwickelt.Das Lager besteht aus Ringen von Standard-Pendelrollenlagern, jedoch wechseln sich Tonnenrollen mit Kugeln in jeder der beiden Wälzkörperreihen ab.In der Niedriglastphase sorgen die Kugeln für einen schlupffreien Lauf, während in der Hochlastphase die Tonnenrollen die Lasten aufnehmen.

Die Vorteile für den Kunden liegen auf der Hand: Während die Originallager typischerweise eine Lebensdauer von etwa einem Jahr erreichten, sollen die neuen ASSR-Lager bis zu 10 Jahre halten.Das bedeutet weniger Wälzlagerbedarf über die Lebensdauer der Kalandermaschine, einen geringeren Wartungsaufwand und Einsparungen im sechsstelligen Bereich über den gesamten Maschinenlebenszyklus.All dies wurde erreicht, indem nur eine einzige Maschinenposition berücksichtigt wurde.Weitere Optimierungen und damit weitere deutliche Einsparungen lassen sich durch ergänzende Maßnahmen wie Online-Zustandsüberwachung und Schwingungsdiagnose, Temperaturüberwachung oder dynamisches/statisches Auswuchten erreichen – allesamt von Schaeffler.

Windkraftanlagen und Baumaschinen

Viele Wälzlager von Schaeffler sind in einer leistungsstarken X-life-Ausführung in Premiumqualität erhältlich.Beispielsweise wurde bei der Entwicklung der Kegelrollenlager der X-life-Serie besonderes Augenmerk auf eine hohe Zuverlässigkeit und Minimierung der Reibung gelegt, insbesondere bei Anwendungen mit hoher Belastung und solchen, die Rundlaufgenauigkeit erfordern.Damit können Hersteller von Hydraulikaggregaten oder Getrieben (Ritzellager), wie sie beispielsweise in Windkraftanlagen, landwirtschaftlichen Fahrzeugen und Baumaschinen zu finden sind, bisherige Leistungsgrenzen überschreiten und gleichzeitig die Betriebssicherheit deutlich verbessern.Beim Downsizing führen die verbesserten Eigenschaften der X-life-Lager zu einer Leistungssteigerung des Getriebes bei gleichbleibendem Bauraum.

Die Verbesserung der dynamischen Tragzahl um 20 % und die Verbesserung der nominellen Lebensdauer um mindestens 70 % wurden durch Verbesserungen bei Geometrie, Oberflächenqualität, Werkstoffen, Maß- und Laufgenauigkeit der Lager erreicht.

Das hochwertige Lagermaterial, das bei der Herstellung der X-life-Kegelrollenlager verwendet wird, ist speziell auf die Anforderungen der Wälzlager abgestimmt und trägt wesentlich zur Leistungssteigerung der Lager bei.Die feine Kornstruktur dieses Materials sorgt für eine hohe Zähigkeit und damit für eine hohe Beständigkeit gegen feste Verunreinigungen.Zusätzlich wurde für die Lagerlaufbahnen und die Mantelfläche der Rollen ein logarithmisches Profil entwickelt, das hohe Spannungsspitzen bei hohen Belastungen und im Betrieb auftretende „Verdrehungen“ ausgleicht.Diese optimierten Oberflächen unterstützen den Aufbau eines elasto-hydrodynamischen Schmierfilms auch bei sehr niedrigen Betriebsdrehzahlen, wodurch die Lager hohen Belastungen beim Anfahren standhalten.Darüber hinaus sorgen deutlich verbesserte Maß- und Formtoleranzen für eine optimale Lastverteilung.Spannungsspitzen werden somit vermieden, was die Materialbelastung reduziert.

Das Reibmoment der neuen X-life-Kegelrollenlager wurde im Vergleich zu herkömmlichen Produkten um bis zu 50 % reduziert.Dies ist auf eine hohe Maß- und Laufgenauigkeit in Verbindung mit einer verbesserten Oberflächentopografie zurückzuführen.Auch die überarbeitete Kontaktgeometrie von Innenringbord und Rollenstirnfläche trägt zur Reibungsreduzierung bei.Dadurch konnte auch die Betriebstemperatur der Lager um bis zu 20 % gesenkt werden.

X-life-Kegelrollenlager sind nicht nur wirtschaftlicher, sondern führen auch zu niedrigeren Betriebstemperaturen der Lager, was wiederum den Schmierstoff deutlich weniger belastet.Dies ermöglicht verlängerte Wartungsintervalle und führt zu einem reduzierten Geräuschpegel des Lagers.