Selbstschmierende Gleitlager

Wartungsfreie, verschleißarme und durch Umweltfreundlichkeit überzeugende Maschinenelemente wecken stets das Interesse der Anlagenbauer in der Windenergietechnik. Immer höher in der Gunst der WKA-Konstrukteure steigen daher auch die selbstschmierenden und völlig ohne externe Schmierstoffversorgung einsetzbaren Gleitlager von Oiles. Insbesondere bei der Realisierung langsamer rotativer, oszillierender oder linearer Bewegungen unter hohen mechanischen Belastungen erweisen sich die Gleitlager des traditionsreichen Herstellers als geradezu ideale Lösung.

Michael Stöcker, freier Fachjournalist, Darmstadt, i. A. von Oiles

Häufige Schlaglasten, lange Stillstände und niedrige Drehzahlen sind ganz typische Betriebszustände für Lagerstellen in Windkraftanlagen. Für solche Anforderungen sind klassische Wälzlager wenig geeignet. Als grundsätzlich problematisch für Green-Energy-Anwendungen erweist sich darüber hinaus ihre Abhängigkeit von einer externen Schmierstoffversorgung. Denn sie erhöht sowohl den Invest- als auch den Wartungsaufwand und stellt stets eine potenzielle Umweltgefährdung dar.

Bei den Windkraftkonstrukteuren stehen daher vor allem solche Lagerlösungen hoch im Kurs, die perfekt abgestimmt sind auf die Realisierung langsamer rotativer, oszillierender oder linearer Bewegungen unter hohen mechanischen Belastungen und andererseits die Instandhaltungskosten einer Windenergieanlage senken – und damit deren Wirtschaftlichkeit und Effizienz verbessern. Den Gleitlagerhersteller Oiles wundert es daher nicht, dass sich seine Hochleistungsgleitlager immer größerer Nachfrage aus der internationalen Windkraftindustrie erfreuen. Denn diese Gleitlager aus Speziallegierungen oder innovativen Verbundwerkstoffen erfüllen per se alle Anforderungen, die beispielsweise bei der Realisierung von Antrieben und Getrieben in Windkraftanlagen im Pflichtenheft stehen.

Insbesondere aber weil sie dank ihrer gebundenen Festschmierstoffe selbstschmierend sind und ohne die Zuführung ökologisch bedenklicher Schmiermittel auskommen, sind sie wie geschaffen für den Einsatz in einer Green-Energy-Branche wie der Windkrafttechnik. Sowohl in On- als auch in Offshore-Anlagen arbeiten sie völlig wartungsfrei und stellen keinerlei Umweltbelastung dar. Außerdem lassen sie sich aufgrund ihres kompakten Designs sehr einfach konstruktiv integrieren, und dank ihrer minimalen Reibung überzeugen sie selbst in Schwachwindphasen.

Stop-and-Go mit Multilayer-Gleitlager

Typische WKA-Anwendungsbereiche für die Oiles-Gleitlager sind etwa Azimut- und Rotorgetriebe oder Pitch- und Stellantriebe. Dafür bietet der traditionsreiche Hersteller eine ganze Reihe verschiedener Gleitlagerbaureihen an. In aktuellen Getriebebauprojekten für die Windkrafttechnik kommt beispielsweise das Multilayer-Lager vom Typ Drymet ST zum Einsatz. Dabei handelt es sich um ein ölimprägniertes Polyacetal-Mehrschichtverbundlager mit einer Zwischenlage aus Sinterbronze und einem Stahlrücken, das bis zu einer Maximalgeschwindigkeit von 1,15 m/s völlig schmierungsfrei läuft. Es ist mit einer statischen Flächenpressung (p) von bis zu 24,5 N/mm2 belastbar und hat einen hohen pv-Wert von 3,25 (N/mm2 ∙ m/s). Der pv-Wert ist die wichtigste Gleitlager-Kenngröße und beschreibt die Wechselwirkung zwischen Belastung und Gleitgeschwindigkeit; er bestimmt auch entscheidend die Standzeit des Lagers.

Das Drymet ST überzeugt außerdem mit niedrigem Reibungskoeffizienten und hervorragender Verschleißbeständigkeit. Trotz seiner außergewöhnlich dünnwandigen Geometrie punktet es darüber hinaus durch Formbeständigkeit und mechanische Festigkeit. Oiles empfiehlt dieses hochinnovative Gleitlager vor allem für Pendel- und Oszillationsbewegungen im regelmäßigen Stop-and-Go-Betrieb, der die Ausbildung eines homogenen Schmierstofffilms fast unmöglich macht. Einen solchen Schmierstofffilm kontinuierlich und prozesssicher auszubilden, wäre beim Einsatz von klassischen Wälzlagern – insbesondere bei niedrigen Betriebstemperaturen – unverzichtbar; er ließe sich aber nur mit sehr teuren Schmierstoffen aufrecht erhalten, was sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit der Windkraftanlage auswirken würde.

Universalist in Bronze

Vielfach einsetzbar in der Windkrafttechnik sind auch die Gleitlager der Produktlinie #500, die aus einer hochwertigen Bronzegusslegierung mit integrierten Festschmierstoff-Depots bestehen. Insbesondere für den Einsatz im Offshore-Bereich empfiehlt Oiles den Gleitlagertyp #500SP1-SL464, der sich u. a. in der internationalen Hydrotechnik bereits hundertausendfach bewährt hat. Er eignet sich für hohe statische Belastungen von bis zu 150 N/mm2 und hat einen pv-Wert von 1,65 (N/mm2 ∙ m/s). Mit seinen typischen blauen PTFE-Schmierstoffdepots ist dieses Gleitlager sehr gut geeignet für Pendel- und Oszillationsbewegungen bei Temperaturen von -40 bis +60 °C. Hier bietet es exzellente Gleiteigenschaften bei zugleich minimalem Verschleiß.

Leichtbaulösung für Offshore-WKA

Eine hochinteressante Leichtbaulösung für die Windkrafttechnik sind die Gleitlager des Typs Fiberflon in ihren Varianten FW, OH und TR. Diese ebenfalls wartungs- und korrosionsfreien Gleitlager bestehen aus einem Phenolharz-Glasfaserverbund mit PTFE-Gleitschicht und punkten mit geringem Gewicht, niedrigem Reibungskoeffizienten, sehr geringer Quellneigung und hoher Chemikalienresistenz; außerdem sind sie elektrisch isolierend. Herkömmlichen Kunststoff-Gleitlagern weit überlegen, sind die Fiberflon wie geschaffen für Low-Speed-Anwendungen (bis 0,15 m/s) in Offshore-Windkraftanlagen. Sie halten statischen Flächenpressungen von bis zu 100 N/mm2 stand und haben pv-Werte von 1,20 (N/mm2 ∙ m/s).

Je nach Baureihe, Variante und Werkstoff stellt Oiles seine Gleitlager für die Anwendungen in der Windkrafttechnik in vielen verschiedenen Lieferformen zur Verfügung. Als Standards gelten dabei Buchsen, Flanschbuchsen, Platten und Scheiben, die für den Einsatz in WKA auch stattliche Dimensionen mit bis zu 2 m Durchmesser erreichen können. In zahlreichen aktuellen Projekten mit namhaften Herstellern aus der Windenergie-Branche realisiert Oiles außerdem anwenderspezifische Sonderlösungen und Neuentwicklungen. Darin eingebunden ist in zunehmendem Umfang auch die deutsche Oiles-Vertriebsgesellschaft in Ober-Mörlen bei Frankfurt am Main, da sie über ein eigenes Team aus Entwicklungsingenieuren verfügt.

Weniger Wartung, mehr Effizienz

Als einer der weltweit führenden Qualitätshersteller von Gleitlagern fühlt sich Oiles in besonderem Maße dem Green-Energy-Gedanken verpflichtet. Sei es im großen Bereich der Hydrotechnik, im internationalen Schiffbau oder eben in den On- und Offshore-Anlagen der Windkrafttechnik – überall leisten die selbstschmierenden, wartungsfreien und reibungsarmen Gleitlager des Unternehmens aufgrund ihrer Umweltfreundlichkeit und Effizienz einen wertvollen Beitrag zum Ausgleich von Ökologie und Ökonomie. Gerade für die Windenergietechnik erscheinen die Oiles-Gleitlager wegen ihrer produkttypischen Eigenschaften als beinahe „natürlicher“ Partner. I