Robuste Rillenkugellager in Rüttelplatten

Einfahrten pflastern, Straßen bauen und Kieswege anlegen: Rüttelplatten sind überall dort im Einsatz, wo kleine bis mittelgroße Flächen verdichtet werden sollen. Der Name ist bei diesem Gerät Programm – es „rüttelt“ sich im wahrsten Sinne des Wortes seinen Weg. Die Platte wird in schneller Frequenz angehoben und anschließend wieder in den Boden gepresst und festigt somit den Boden. Konstruktiv ist diese Funktionsweise jedoch eine Herausforderung, denn für die verbauten Komponenten entstehen aufgrund der starken Vibrationen höchste Belastungen. Die Ammann Verdichtungs GmbH setzt deshalb in ihren vorwärtslaufenden Rüttelplatten der neuesten Generation besonders robuste Rillenkugellager in einer kundenspezifischen Sonderausführung ein.

„Wer einmal mit einer Rüttelplatte gearbeitet hat, der weiß um die starken Vibrationen dieser Geräte“, erläutert Jochen Hörster, Leiter Konstruktion/Entwicklung Light Equipment bei der Ammann Verdichtungs GmbH. „Die Schwingungen sind nötig, um den Boden ordnungsgemäß zu verdichten. Gerade im Bereich der Wälzlager müssen wir deshalb jedoch mit speziellen Komponenten arbeiten, die diesen extremen Einsatzbedingungen auch standhalten können.“ Der Hintergrund: Die Wälzlager übernehmen in der Rüttelplatte die Lagerung der Unwuchtwelle, die auf einer Seite von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Über die definierte Unwucht und Drehzahl wird eine umlaufende Kraft erzeugt, die die Maschine vibrieren lässt.

Hochwertiger Ersatz für Zylinderrollenlager
Die Rüttelplatten von Ammann lassen sich in drei Kategorien einteilen: vorwärtslaufende, reversierbare und vollhydrostatische/reversierbare Modelle. Im Bereich der vorwärtslaufenden Rüttelplatten – der APF-Serie – hat Amman vor Kurzem eine neue Generation von Geräten auf den Markt gebracht. Sie überzeugen nicht nur mit einer verbesserten Funktionalität; den gewissen Unterschied macht auch eine kleine, maßgeschneiderte Komponente: Die neuen APF-Modelle von Ammann sind nämlich durchweg mit kundenspezifisch angepassten Rillenkugellagern von Findling Wälzlager ausgestattet. „Bislang hatten wir Zylinderrollenlager verbaut, die ihre Funktion zwar erfüllten, aber vergleichsweise teuer waren“, erklärt Jochen Hörster. „Dank der Zusammenarbeit mit Findling konnten wir diese Lager durch hochwertige, aber dennoch preiswertere Rillenkugellager ersetzen, die zudem geringere Reibungs- und Energieverluste besitzen und weniger Bauraum benötigen. Nicht zuletzt ließ sich mit den Sonderlösungen eine Wartungsfreiheit erreichen.“

Ein Sonderlager für den extremen Einsatz
Amman hatte zuvor schon mit Findling Wälzlager kooperiert – bislang jedoch vor allem in Sonderfällen, bei denen individuell gefertigte Speziallager in kleineren Stückzahlen benötigt wurden. Im Zuge der Konsolidierung der Lieferanten entschied man sich, erstmals auch bei einem größeren Projekt mit dem Karlsruher Wälzlager-Experten zusammenzuarbeiten. „Die technischen Anforderungen für die Wälzlager waren Drehzahlen von bis zu 6000 UPM, Zentrifugalkräfte von bis zu 10 kN pro Lager, Betriebstemperaturen von bis zu 100 °C, vor allen Dingen jedoch extreme Vibrationsbelastungen“, erinnert sich Klaus Findling, Geschäftsführer der Findling Wälzlager GmbH. „Diese hohen Ansprüche kann nur ein individuell gefertigtes Sonderlager erfüllen.“

Gemeinsam mit Ammann klärten die Karlsruher Wälzlager-Experten auch noch die Einbaubedingungen ab und machten sich anschließend an die Arbeit. „Bei Findling Wälzlager liegt ein Schwerpunkt auf der optimalen Wälzlagerauslegung“, erläutert Klaus Findling. „Bei einer professionellen Anwendungsberatung analysieren wir die Anforderungen der jeweiligen Applikation und schlagen auf Basis von professionellen Berechnungen und Computersimulationen passende Wälzlager vor.“ Grundlage dafür ist die Kategorisierung des Angebots nach dem ABEG-Prinzip: Die Klassifizierung der Wälzlager nach technischen und wirtschaftlichen Kriterien gewährleistet eine vollständige Transparenz bezüglich der Leistungsfähigkeit der Produkte. Die Besonderheit bei der von den Karlsruhern angewendeten ABEG-Methode ist die Einteilung der Produkte in eine der vier Leistungsklassen: Premium, Supra, Eco und EasyRoll. Das ermöglicht umfassende und herstellerunabhängige Klassifizierung des weltweiten Angebots der Gleit- und Wälzlagertechnik.

Hohe Leistungsklasse mit speziellen Anpassungen
Für den Einsatz in den Rüttelmaschinen von Ammann entschied man sich anhand der professionellen Berechnungen für Rillenkugellager der zweithöchsten Leistungsklasse Supra, die jedoch noch individuell an die Anforderungen von Ammann angepasst wurden: Die Karlsruher Wälzlagerexperten entwickelten einen speziell geführten Messingkäfig, der vibrationsresistent ist, hervorragende Notlaufeigenschaften besitzt und besonders reibungsarm arbeitet. Letzteres hatte auch zur Konsequenz, dass die Gehäusetemperaturen sanken und die Ölschmierung auf Lebensdauer ausgelegt werden konnte – somit sind die Lager wartungsfrei. „Die Zusammenarbeit mit Findling hat gezeigt, was man gemeinsam mit kompetenten Lieferanten erreichen kann“, betont Jochen Hörster. „Das Projekt war eine klare Win-Win-Situation und mit dem Ergebnis sind alle sehr zufrieden. Bei weiteren Neuentwicklungen werden wir gerne wieder auf die Expertise von Findling Wälzlager zurückgreifen.“