Lagerschmierstoff Übersicht

Die Lager bestehen aus Rollen und Lagerringen. Während des Betriebs gleiten die Rollen innerhalb der Ringe. Dies macht sie zur Quelle der Reibung und zu dem Punkt, an dem es in der Regel zu Störungen kommt. Durch das Auftragen von Lagerschmierstoff zwischen diesen Oberflächen wird die durch Reibung erzeugte Wärme reduziert, was eine längere Lebensdauer des Lagers gewährleistet. Darüber hinaus bieten Schmierstoffe weitere Vorteile wie die Verhinderung von Verunreinigungen, Wärmeableitung und einen hervorragenden Korrosionsschutz.

Dieser Artikel befasst sich mit den Faktoren, die bei der Auswahl eines Lagerschmierstoffs berücksichtigt werden sollten.

Hinweis: Derzeit verkaufen wir keine Schmiermittel.

Inhaltsübersicht

• Schmiermittel für Fett- oder Öllager?
• Auftragen des Lagerschmiermittels
• Schritte zur Anwendung des Schmierstoffs
• Häufige Probleme mit der Lagerschmierung

Schmiermittel für Fett- oder Öllager?

Es gibt drei Arten von Schmierstoffen: Fette, Öle und Trockenschmierstoffe. Von den drei Arten werden Öl und Fett am häufigsten in Lagern verwendet. Um eine Entscheidung treffen zu können, ist es wichtig, die Anwendungsspezifikationen zu kennen, wie z. B. Größe, Höchstgeschwindigkeit, Temperatur, angewandte Last, Maschinentyp, Betriebsparameter (Wellenachse - vertikal/horizontal, Vibrationen) und Umweltfaktoren wie Wetter oder Lebensmittelsicherheit. In der Regel gibt der Lagerhersteller das richtige Schmiermittel für die Lager an.

Schmierfett Schmierstoffe

Fett ist das Schmiermittel der Wahl für die große Mehrheit der Lageranwendungen. Fett haftet besser an den Lageroberflächen, hat eine längere Lebensdauer und eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass es an Ort und Stelle bleibt und nicht ausläuft, selbst bei rotierenden Teilen. Außerdem verringert die Vorschmierung den Wartungsaufwand und den Bedarf an einem Schmiersystem.

Typischerweise werden Schmierfette entweder aus Grundöl, Verdickungsmitteln und Korrosionsschutzmitteln oder aus Silikonfett hergestellt, einer Art viskosem Schmiermittel, das aus einer Kombination von Silikonöl und einem inerten Füllstoff wie Siliziumdioxidpulver und Verdickungsmitteln wie Lithiumseife hergestellt wird. Erfahren Sie mehr über Silikonfett in unserem Leitfaden für Silikonfett und -öl.

Bei der Auswahl eines Schmierstoffs ist die Viskosität des Grundöls von entscheidender Bedeutung, da sie die Filmbildung bestimmt. ​Die Viskosität ist der Fließwiderstand bei einer bestimmten Temperatur; ein Schmiermittel mit niedriger Viskosität fließt leichter als ein Schmiermittel mit hoher Viskosität. Jeder Schmierstoff verschlechtert sich im Laufe der Zeit; wenn er nicht ordnungsgemäß gewartet wird, kann dies zum Ausfall des Lagers führen.

• Vorteile der Fettschmierung von Lagern: Fett schmiert und dichtet; es benötigt keine Füllstandsüberwachung und bleibt stationär, so dass keine Lecks entstehen. Fettschmierstoffe sind hervorragend geeignet, um Verunreinigungen durch äußere Einflüsse wie Staub, Schmutz oder Feuchtigkeit zu verhindern.
• Nachteile der Fettschmierung von Lagern: Fett ist arbeitsintensiver zu reinigen und nachzufüllen. Bei Hochtemperaturanwendungen ist es teurer als Ölschmierstoffe.

Öl-Schmierstoffe

Lagerölschmierstoff wird vor allem dann verwendet, wenn die Wärme unter hohen Geschwindigkeiten oder Temperaturen von der Oberfläche des Lagers abgeführt werden muss. Das Öl für die Lager kann entweder aus Erdöl oder aus synthetischen Ölen bestehen. Die Verwendung synthetischer Öle ist teurer als Erdölöle und bleibt Anwendungen bei extrem hohen oder niedrigen Temperaturen vorbehalten.

Ein Bereich, der bei der Auswahl eines Öls für Lager besondere Aufmerksamkeit erfordert, ist die Viskosität (Fließwiderstand). Die Dicke des Films zwischen den gleitenden und rollenden Teilen eines Lagers ist direkt von der Viskosität abhängig.

• Vorteile der Ölschmierung von Lagern: Geeignet für höhere Temperaturen, leichter zu entleeren/zu ersetzen, erzeugt weniger Widerstand, schmiert alles, mit dem es in Berührung kommt, da es sich gut verteilt.
• Nachteile der Ölschmierung von Lagern: Es ist jedoch anfälliger für Leckagen, die Umweltprobleme verursachen. Durch Leckagen tritt Öl aus, was zu einer Beschädigung der mechanischen Systeme führen kann. Das Öl muss ständig überwacht werden, um den korrekten Stand zu halten.

Trockenschmierung

Obwohl Fett- und Ölschmierstoffe am häufigsten zur Schmierung von Lagern verwendet werden, kommen Trockenschmierstoffe immer häufiger zum Einsatz, vor allem in Bereichen, in denen Fett oder Öl keine praktikable Option sind.

Trockenschmierstoffe verringern die Reibung zwischen den Lageroberflächen; sie benötigen oder verwenden während des Betriebs kein Öl oder Fett. Normalerweise werden Lager, die mit Trockenschmierstoffen arbeiten, vorgeschmiert geliefert. Die Anwendung von Trockenschmierstoffen kann in einigen Fällen vom Endverbraucher selbst vorgenommen werden, obwohl dies in der Regel ein Prozess ist, der von spezialisierten Unternehmen durchgeführt wird. Die beiden gängigsten Trockenschmierstoffe sind Graphit und Molybdändisulfid (MoS2), aber auch PTFE und Bornitrid werden als Trockenschmierstoffe verwendet:

• Molybdändisulfid: MoS2 ähnelt in seiner Struktur dem Graphit, kann aber im Vakuum verwendet werden und hat eine höhere Schmierleistung. Es eignet sich auch sehr gut für extreme Druckanwendungen.
• Graphit: Graphit muss in Bereichen verwendet werden, in denen Wasserdampf vorhanden ist, da sich die Substanz so mit den Oberflächen der Lager verbinden kann.
• Bornitrid: Dieses Keramikpulver ist extrem temperaturbeständig.
• PTFE: Mit einem Reibungskoeffizienten von nur 0,04 ist PTFE ideal als Trockenschmierstoff geeignet. PTFE kann bei Temperaturen von bis zu 260° Celsius eingesetzt werden.

Die Trockenschmierung bietet gegenüber Fett oder Öl viele Vorteile, wie z. B. geringere Reibung und geringeren Verschleiß von Bauteilen, geringere Wärmeentwicklung und geringeres Anlaufmoment aufgrund geringerer Reibung sowie eine längere Lebensdauer der Lager. Die meisten Trockenschmierstoffe sind auch mit einer Vielzahl von ätzenden Chemikalien und Säuren gut verträglich. Trockenschmierstoffe sind jedoch teurer und haben eine kürzere Lebensdauer. Angesichts der geringeren Lebensdauer und der höheren Kosten wiegen die wirtschaftlichen Vorteile von Trockenschmierstoffen gegenüber nassen Schmierstoffen nicht auf.

Auftragen des Lagerschmiermittels

Ein korrekt ausgeführtes Schmiersystem trägt dazu bei, die Leistung eines Lagers zu erhöhen und gleichzeitig die Lebensdauer zu verlängern. Schmiermittel wie Öle und Fette erreichen dies, indem sie einen Film bilden, der die beweglichen Teile voneinander trennt. Dies wiederum reduziert Reibung und Verschleiß, leitet Wärme vom Lager weg, verhindert Korrosion und schützt vor Umwelteinflüssen.

Die betreffenden Schmierstoffe können dies jedoch nur dann leisten, wenn sie korrekt angewendet und in den von den Herstellern der verschiedenen Komponenten empfohlenen Wartungsintervallen gepflegt werden. Die unten genannten Methoden werden am häufigsten verwendet, um den Schmierstoff auf ein Lager aufzutragen.

Auftragen von Fettschmierung

Die Schmierung der Lager erfolgt entweder manuell, durch ein automatisches System oder ein mechanisches System, bei dem das Schmierfett durch Schmiernippel unter Druck aufgetragen wird.

Die für ein Bauteil verwendete Fettmenge wird vom Hersteller in der Regel als Prozentsatz angegeben (z. B. 25 % Füllung), was dem Verhältnis von Fettvolumen zu freiem Innenlagerraum entspricht.

Auftragen von Ölschmierung

Obwohl Öl als Schmiermittel für Lager weniger gebräuchlich ist, gibt es viel mehr Möglichkeiten, wie das Öl auf das Lager aufgetragen werden kann. Neben der manuellen Anwendung sind dies unter anderem:

• Sprühschmierung: Die Lager werden von beweglichen Teilen, die in das Öl getaucht werden, mit Öl bespritzt. Sie werden für Anwendungen mit langsamer Rotation verwendet, die horizontal verlaufen, wie z. B. Getriebe.
• Erzwungene Schmierung: Das Öl wird unter Druck gesetzt und durch das System gepumpt, damit die Geräte ständig geschützt sind.
• Tropfschmierung: Das Öl wird in bestimmten Abständen dosiert, in der Regel über die Schwerkraft, und tropft langsam aus, um die Komponenten mit der richtigen Menge zu schmieren.
• Ölbadschmierung: Diese Methode zur Schmierung der Lager ist einfach und erfordert nur minimale Wartung. Das Lager befindet sich in einem abgedichteten Gehäuse, das bis zur Mitte des untersten Wälzkörpers mit Öl gefüllt ist.
• Ölumlaufschmierung: Bei diesem Schmiersystem mit geschlossenem Kreislauf zirkuliert das Öl von einer Pumpe über ein Rohrsystem durch das Lager. Nach dem Verlassen des Lagers fließt das Öl zurück in den Vorratsbehälter, wo es abkühlt.
• Öl-Luft-Schmierung: Dabei handelt es sich um eine Präzisions-Ölfördermethode, ähnlich wie bei der Schmierung von Druckluftwerkzeugen. Öltröpfchen werden in bestimmten Abständen in einen auf die Lager gerichteten Luftstrom eingespritzt.
• Ölnebelschmierung: Dieses System verwendet zerstäubtes Öl, das in einem Volumen von Druckluft suspendiert ist, um einen Hohlraum mit einem feinen Ölnebel zu füllen. Es kann gleichzeitig für mehrere Lager verwendet werden. Dies ist vergleichbar mit der Funktionsweise eines Druckluftschmierers.
• Ölstrahlschmierung: Wird für Anwendungen mit extremen Geschwindigkeiten verwendet, z. B. für Triebwerkslager. Eine oder mehrere Düsen versorgen das Lager mit einem gleichmäßigen Strom von Druckschmieröl direkt. Die Geschwindigkeit des Öls muss hoch genug sein, um die Turbulenzen um das rotierende Lager zu durchbrechen.

Schritte zur Anwendung des Schmierstoffs

Schritt 1: Reinigung

Es ist wichtig, dass alle Ölreste im Lager entfernt werden, damit keine Unverträglichkeitsprobleme auftreten. Es steht eine große Auswahl an Reinigungsmitteln zur Verfügung. Viele Unternehmen schmieren die Lager mit einem Ölfilm oder einer Korrosionsschutzschicht vor. Wenn das Schmiermittel mit der Vorschmierung kompatibel ist, ist eine Vorreinigung nicht erforderlich.

Schritt 2: Füllmenge

Sowohl zu viel als auch zu wenig Schmiermittel kann zu einem Ausfall führen. Zu viel Schmiermittel kann zu höherer innerer Reibung und damit zu mehr Wärmeentwicklung führen. Wird zu wenig Schmiermittel aufgetragen, führt dies zu höherem Verschleiß, extremer Wärmeentwicklung und schließlich zum Ausfall des Lagers. In der Regel gibt der Hersteller die ideale Menge an Schmiermittel an, die dem Lager zugeführt werden muss. Wenn der Betrag nicht angegeben ist, kann er berechnet werden.

Schritt 3: Bestimmen Sie den Lagerfreiraum

Die zu füllende Menge wird in der Regel als Prozentsatz des leeren Raums des Lagers angegeben. In der Regel kann der Hersteller des Lagers die Freiraumdaten des Lagers angeben. Sie sollte in einem Handbuch oder einer Referenztabelle enthalten sein.

Es ist möglich, den Lagerfreiraum anhand einer mathematischen Gleichung zu berechnen. Dies sollte nur für unkritische Anwendungen verwendet werden, da die Gleichung nicht sehr genau ist.

Rollenlager sind im Wesentlichen massive Zylinder, aus deren Mitte ein kleinerer Zylinder herausgeschnitten ist. Um das Gesamtvolumen des Lagers zu ermitteln, berechnen Sie das Volumen des Außenzylinders anhand des Außendurchmessers und der Breite des Lagers. Berechnen Sie dann das Volumen des Innenzylinders und ziehen Sie es vom Innendurchmesser und der Breite des Lagers ab. Der freie Raum wird dann durch Abzug des Volumens der Lagerteile berechnet. Diese kann aus der Masse (M) des Lagers und der typischen Dichte von Lagerstahl, 7,85 g/cm3, berechnet werden.

Wo:

• OD = Außendurchmesser des Lagers
• ID = Innendurchmesser des Lagers
• W = Breite des Lagers in Zentimetern
• M = Masse des Lagerstahls

Schritt 4: Einlaufen der Lager

Gerade bei Anwendungen mit hohen Drehzahlen und bestimmten Vorspannungen und Füllmengen ist das Einlaufen eines Lagers extrem wichtig. Ein ordnungsgemäßes Einlaufverfahren bewirkt Folgendes:

• Entfernt überschüssiges Schmiermittel
• Schmiert jedes Kontaktteil
• Legt eine niedrige Betriebstemperatur fest
• Schafft einen "versiegelten Zustand für lebenslange Schmierung".

Wird dieses Verfahren nicht durchgeführt, entsteht eine hohe Betriebstemperatur, und es besteht ein erhöhtes Risiko, dass zu viel oder zu wenig Schmiermittel vorhanden ist.

Demontage der Lager

Wenn Sie die Lager vor dem Schmieren ausbauen müssen, lesen Sie die Schritte, die in unserem

Lagerabzieher Artikel.

Häufige Probleme mit der Lagerschmierung

Eine ordnungsgemäße Schmierung hat den größten Einfluss auf die Lebensdauer eines Lagers, daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass sie korrekt durchgeführt wird. Es ist wichtig, den richtigen Schmierstoff auszuwählen, ihn korrekt anzuwenden und einen für die Anwendung geeigneten Schmierplan bzw. eine geeignete Schmierbedingung zu haben. Ein paar alltägliche Dinge, auf die man achten sollte:

• Schmiermittelmenge: Zu viel oder zu wenig Schmiermittel kann sich nachteilig auf die Anwendung auswirken. Achten Sie darauf, dass die vom Hersteller angegebene Menge korrekt aufgetragen wird. Überschüssiges Schmiermittel kann zu einer Erhöhung der Reibung und des Drucks und damit zu einem Temperaturanstieg führen. Zu wenig Schmierstoff bedeutet, dass die Vorteile des Schmierstoffs nicht richtig auf die Lager übertragen werden.
• Falsches Schmiermittel: Achten Sie darauf, dass das richtige Öl oder Fett verwendet wird, da bestimmte Anwendungen besondere Schmiermittel erfordern (Druck, Temperatur, Feuchtigkeit usw.). Es ist wichtig, das gleiche oder ein kompatibles Schmierfett zu verwenden und die Fette im Lager nicht zu mischen.
• Abbau des Fettes: Fettverhärtung, chemische Zersetzung durch hohe Temperaturen und andere Abbauprozesse können auftreten (z. B. Ölabscheidung von einer Fettbasis).
• Häufigkeit der Schmierung: Achten Sie darauf, dass das Lager immer mit der richtigen Menge an Schmierstoff versorgt wird. Dies geschieht in der Regel nach einem bestimmten Zeitplan (z. B. einmal im Monat), sollte aber nach Bedarf erfolgen. Schmierstoffabbau, Anwendungstemperatur, Reibung usw. sollten überwacht werden, um zu wissen, wann der Schmierstoff nachgefüllt bzw. ausgetauscht werden muss.

Die Wahl des richtigen Schmiermittels ist ein wichtiger Schritt bei jedem mechanischen Vorgang. Erfahren Sie mehr in unserer dreiteiligen Artikelserie über Tribologie.