Fettnachschmierung von Wälzlagern bei höchsten Drehzahlen

 

Die Drehzahleignung und die mit zunehmender Drehzahl überproportional abnehmende Fettgebrauchsdauer begrenzen die Zahl der möglichen Anwendungen von fettgeschmierten Hybridspindellagern in Werkzeugmaschinenhauptspindeln. Fettnachschmiersysteme können das Problem der begrenzten Fettgebrauchsdauer zwar lösen, Fette mit bester Drehzahleignung sind für den Einsatz in solchen Systemen aber nur bedingt geeignet. Durch die dauerhafte Belastung des Fettes in den Zuführleitungen durch Abwärme der Lager und Förderdruck des Nachschmiersystems, kann es zu einer Separation und Verhärtung des Fettes kommen.

In diesem Projekt werden daher zwei Hauptziele verfolgt: Einerseits soll basierend auf einem Fett mit sehr guter Drehzahleignung dessen Eignung für den Einsatz in Fettnachschmiersystemen verbessert werden. Andererseits sollen unter Nutzung eines bestehenden Fettnachschmiersystems Strategien entwickelt werden, um das Lager zuverlässig zu schmieren. Am Ende soll ein Gesamtsystem aus einem Fett und einer Nachschmierstrategie stehen, das es ermöglicht, fettgeschmierte Spindellager dauerhaft deutlich über den heute üblichen Drehzahlen zu betreiben.

Die Fettentwicklung soll in mehreren Schritten erfolgen: Zunächst sollen an einem Referenzfett Vergleichswerte für die weiterentwickelten Fette bestimmt werden. Anschließend sollen durch Variation der Zusammensetzung und ggf. des Herstellungsverfahrens optimierte Fette hergestellt werden. An denen muss zunächst die grundsätzliche Drehzahleignung überprüft werden, bevor untersucht wird, wie sich die längere Belastung des Fetts im Nachschmiersystem auf dessen Schmiereigenschaften auswirkt. Bei der Entwicklung einer geeigneten Nachschmierstrategie muss untersucht werden, mit welcher Frequenz und in welcher Menge dem Lager frisches Fett zugeführt werden sollte. Ziel ist dabei einerseits die zuverlässige Schmierstoffversorgung der Wälzkontakte im Lager, andererseits muss eine Überschmierung, die zu einem spontanen Lagerausfall führen kann, vermieden werden.