Qualität fängt bei der kleinsten Komponente an - eine Regel, die sich das Unternehmen Kern Antriebstechnik aus Friedrichshafen zu Herzen nimmt. Der Hersteller von Präzisionsmotoren verbaut deshalb nur Bauteile, die hohe Qualitätsstandards erfüllen. Daher entschied man sich bei Kern für Wälzlager, die Laufruhe bei Drehzahlen bis zu 3.000 U/min, eine hohe Lebensdauer und Vibrationsarmut auf dem Prüfstand bereits unter Beweis gestellt haben.

„Wenn ein Kugellager in einen unserer Motoren eingebaut wird, wird es Teil des Gesamtproduktes, für das wir mit unserem Markennamen stehen", so Peter Schönherr, Leiter Konstruktion und Entwicklung bei Kern Antriebstechnik. „Umso wichtiger ist es für uns, dass wir uns wie bei Findling auf die Qualität der zugelieferten Komponenten absolut verlassen können." Der Präzisionsmotoren-Hersteller Kern versteht sich als Systemintegrator, der seine Produkte individuell auf die Bedürfnisse der Kunden zuschneidet. Zu den Dienstleistungen gehören Konzeption, Entwicklung und Konstruktion ebenso wie der hausinterne Prototypen- und Musterbau und die Serienfertigung. Kern setzt über seine gesamte Produktpalette hinweg Wälzlager von Findling ein. Das Unternehmen entwickelt und fertigt neben Elektromotoren auch Magnetkupplungen und -bremsen.
Ein weiterer Geschäftsbereich ist die Spulenwickeltechnik. Dabei ergeben sich je nach Einsatzbereich unterschiedliche Anforderungen: Für Hysteresebremsen ist zum Beispiel ein Leichtlauf in ungebremsten Zustand relevant. Motoren für hochqualitative Plattenspieler hingegen müssen besonders leise arbeiten - Voraussetzung dafür sind Wälzlager mit einem guten Rundlauf.
Präzisionsmotoren für Portal-Messmaschinen befinden sich ebenfalls im Portfolio von Kern. Diese Antriebe steuern die Messachsen der Maschine und müssen trotz hoher Drehzahlen eine sehr hohe Laufruhe und Vibrationsarmut garantieren. Denn nur so können die 3D-Messgeräte unverfälschte Ergebnisse liefern. „Eine weitere Anforderung ist aufgrund der Anschaffungskosten für Messmaschinen eine hohe Lebensdauer. Sie sollten daher ihren Dienst entsprechend über Jahrzehnte erfüllen, ohne dass Probleme mit dem Antrieb auftreten", so Schönherr. Portal-Messmaschinen dienen hauptsächlich der automatisierten Qualitätssicherung von Werkstücken, wo sie Daten mit höchster Genauigkeit erfassen und speichern.

Eine hohe Lebensdauer, Vibrationsarmut und Laufruhe bei extremen Bedingungen 

Laufruhe trotz hoher Drehzahlen bis zu 3.000 U/min, eine sehr hohe Lebensdauer und Vibrationsarmut: Die Anforderungen, die an die Motoren von Portal-Messmaschinen gestellt werden, gelten analog auch für die verbauten Wälzlager. Aufgrund dieser Spezifikationen schlugen die Experten von Findling die Xspeed-Serie vor, die Teil der ABEG eXtreme series für extreme Betriebsbedingungen sind. Dabei wird bewährte Lagertechnik an die jeweiligen Anforderungen angepasst - ein Konzept, das ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis bei kurzfristiger Verfügbarkeit ermöglicht. Gleichzeitig ist eine hohe Qualität sichergestellt: Ausführliche Tests bescheinigen allen Produkten des Sortiments eine hohe Lebensdauer auch unter extremen Bedingungen. Erhältlich sind spezielle Wälzlager für hohe Belastungen, besondere Reinheitsanforderungen, extreme Temperaturen und hohe Drehzahlen, wie sie bei den Präzisionsmotoren von Kern vorliegen.
„Wir entwickeln und fertigen für unsere Kunden auch maßgeschneiderte Lösungen. Allerdings muss es auch bei besonderen Anforderungen nicht automatisch eine teure Sonderanfertigung sein", bemerkt Steffen Reinbold, Leiter Technik und Entwicklung bei Findling Wälzlager. „Unsere Xspeed-Lager für Hochgeschwindigkeitsapplikationen stellen nicht nur im vorliegenden Fall eine wirtschaftliche Alternative dar." Die Xspeed-Baureihe basiert auf bewährten Standard-Rillenkugellagern der Supra-Klasse, die sehr gute Laufeigenschaften aufweisen. Oberflächengüte und Profilierung der Laufbahnen sind optimal ausgeführt, die erhöhte Präzision und Rundlaufgenauigkeit entspricht der Toleranzklasse P6. „Wichtig für Kern war zudem, dass die Lager möglichst wenig Spiel haben - das vermeidet, dass sie ausschlagen und die Welle nicht mehr zentrisch im Gehäuse sitzt", so Reinbold. Auch diese Anforderung erfüllt die Xspeed-Baureihe, da die Lagerluft durch Einengung der Toleranz an die hohen Geschwindigkeiten angepasst ist. Dies ermöglicht die optionale Einstellung der Restlagerluft durch die Wahl der Gehäuse- und Wellenpassung.

Erhöhte Rundlaufgenauigkeit und Laufruhe durch Tests nachgewiesen

„Die eingeschränkte Lagerluft und eine höhere Fertigungspräzision in den Anschlussmaßen bewirken eine erhöhte Rundlaufgenauigkeit und Laufruhe im Vergleich zu Standard-Premiumlagern. Das konnten wir auf dem Leistungsprüfstand nachweisen", so Reinbold. Auch bezüglich der Dichtungstechnik und der Befettung wurden die Xspeed-Lager an die Einsatzbedingungen angepasst. So wird ein Hochleistungsfett eingesetzt, das für einen Temperaturbereich von -50 bis +150 °C ausgelegt ist. Denn die hohen Geschwindigkeiten bewirken auch eine Erwärmung des Lagers. Es zeichnet sich zudem durch ein geringes Anlaufmoment und eine sehr feine Partikelstruktur aus und ist besonders geräuscharm. Auch der Geräuschpegelanstieg über die Lebensdauer hinweg ist durch den eingesetzten Verdicker auf Ester/Lithium-Basis niedriger als bei anderen Wälzlagerfetten. Für Lager mit C3-Lagerluft verwendet Findling ein hochreines, auf di-Harnstoff basierendes Hochtemperaturfett mit einer Einsatztemperatur bis zu 180 °C. Das Spezialfett hat auch bei 177 °C noch eine Lebensdauer nach ASTM D 3336 von über 750 Stunden. Auch dieses Fett ist durch seine feine Partikelstruktur geräuscharm, hat aber durch seine höhere Grundölviskosität ein höheres Anlaufmoment bei niedrigen Temperaturen und ist bis -40 °C einsetzbar.
Die Dichtungen wurden für ein reduziertes Anlauf- sowie Reibmoment modifiziert. Für die Antriebe der Messmaschinen wird die Dichtungsvariante 2RSDD, eine beidseitig in Nut geführte, axial anliegende schleifende Gummidichtung, verwendet. Sie reduziert zusätzlich die Eigenerwärmung des Lagers, sodass die Leistungsfähigkeit nochmals gesteigert wird. Im Vergleich zu einer RS-Standarddichtung ließ sich die Eigenerwärmung um bis zu 10 °C reduzieren, was die Lagerlebensdauer unmittelbar beeinflusst. Optional ist bei den Xspeed-Lagern auch eine berührungslose Dichtungsvariante (LLB) verfügbar.