Komponenten, die in Produktionsmaschinen der Lebensmittelindustrie verbaut sind, müssen besonderen Anforderungen genügen. Der Karlsruher Wälzlager-Spezialist Findling hat mit der Xclean-Serie Lösungen für feuchte, korrosive oder aggressiv chemische Umgebungen sowie Reinraum- und Vakuum-Anwendungen im Angebot. Die robusten Lager sind Teil der ABEG Extreme Series für extreme Betriebsbedingungen.

Hygiene in Nahrungsmittel verarbeitenden Betrieben muss alle Aspekte der Herstellung umfassen – das betrifft vor allem die Produkte selbst, aber auch die Fertigungsumgebung und somit den Anlagenbau. So muss unter anderem eine regelmäßige und gründliche Reinigung der Maschinen möglich sein. Für die verbauten Komponenten wie z.B. Wälzlager stellt das jedoch eine extreme Belastung dar – denn je feuchter und rauer das Produktionsumfeld ist, desto höher ist die Korrosionsgefahr sowie das Risiko einer reduzierten Dichtwirkung und damit die Gefahr von Fettaustritt. Ausfälle, Fehlfunktionen und Dekontamination können die Folge sein. Innnerhalb der Xclean-Serie von Findling sind deshalb Lösungen speziell für Anwendungen mit aggressiven Chemikalien sowie Reinraum- und Vakuumapplikationen verfügbar und überzeugen auch in feuchten und korrosiven Umgebungsbedingungen mit einer verlängerten Lebensdauer. Dafür sorgen bewährte Dichtungstechnik sowie hochwertige Beschichtungen und Werkstoffe. Letztere lassen sich flexibel anwendungsspezifisch wählen.

Korrosion vermeiden – mit geeigneten Werkstoffen

Die typischerweise in der Lagertechnik verwendeten Wälzlagerstähle 100Cr6 sind extrem anfällig für Korrosion. Die Verwendung von Konservierungsölen und die Befettung der Lager bieten zwar einen gewissen Schutz, können aber unter Einfluss von Feuchtigkeit eine Korrosion langfristig nicht verhindern. Bessere Ergebnisse verspricht Edelstahl als Rohmaterial. Gleichwohl sind die im Wälzlagerbereich eingesetzten „Edelstähle“ nicht rostfrei, sondern lediglich rostarm. So eignet sich der Edelstahl der Sorte AISI440C für Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder leichter Benetzung, aber nicht für dauerhaften Flüssigkeitskontakt. In Salzsprühtests nach ISO 9227 bleibt dieser Werkstoff maximal 96 Stunden korrosionsfrei. Im Lebensmittelbereich lassen sich Wälzlager aus diesem Edelstahl zum Beispiel in Förderrollen, Mahlwerken oder Pumpen einsetzen. Die Tragzahlen dieser Edelstahlsorte sind jedoch ca. 30 % geringer als bei herkömmlichem 100Cr6 Wälzlagerstahl, was sich negativ auf die Lebensdauer auswirkt und eine größere Lagerdimensionierung erforderlich macht. Kommen die Lager in direkten Kontakt mit Flüssigkeiten, sollte AISI316L Edelstahl gewählt werden. Dieser Werkstoff ist zusätzlich resistent gegen verschiedene Säuren und beständig gegen interkristalline Korrosion. Im Salzsprühtest bleibt dieser Edelstahl zwischen 360–500 Stunden ohne Korrosion; er ist darüber hinaus sogar gegen verschiedene Säuremedien beständig. Diese besondere Eignung muss allerdings mit einem noch höheren Tragzahlverlust von 50 % im Vergleich zu 100Cr6 Wälzlagerstahl erkauft werden.

Robust durch Beschichtungen

Mit Zink, Zink-Eisen oder Zink-Nickel beschichteter 100Cr6-Wälzlagerstahl ist in vielen Applikationen eine gute oder je nach Beschichtungsart sogar bessere Alternative zum Edelstahl. Mit einer Zink-Beschichtung bis ca. 5 μm eignen sich die Lager für Einsatzbereiche mit hoher Luftfeuchtigkeit und direktem, dauerhaftem Kontakt mit wenig aggressiven Flüssigkeiten. Das belegt der Salzsprühtest nach ISO 9227 mit Ergebnissen von bis zu 360 Stunden ohne Korrosion – ein Wert, der mit dem deutlich teureren Edelstahl AISI316L vergleichbar ist. Kompromisse bei der Tragfähigkeit sind jedoch im Unterschied zum Werkstoff Edelstahl nicht erforderlich. Die Zink-Beschichtung verhindert Passungsrost an Wellen und schützt die Lagergehäuse vor Korrosion. Zinkbeschichteter Wälzlagerstahl eignet sich allerdings nicht für eine Verwendung in den Laufbahnen der Rollkörper, da sich die Beschichtung im Laufe der Zeit durch die Reibung abnutzt.

Eine Cr(VI)-freie Zink-Eisen-Beschichtung bietet wahlweise mit Stärken von 1–3 μm oder ab 5 μm den Vorteil, dass auch geringe Schichtdicken realisierbar sind. Darüber hinaus lässt sich mit Zink-Eisen-beschichteter 100Cr6-Stahl auch für die Laufbahnen der Rollkörper in Wälzlagern einsetzen. Der so beschichtete Stahl eignet sich in der Lebensmittelindustrie vor allem für Anwendungen mit erhöhtem Reinigungsbedarf. Der entscheidende Vorteil von Zink-Eisenbeschichtetem Wälzlagerstahl ist eine unverändert hohe Tragzahl und damit die Eignung auch für hohe Belastungen. Diese Lager lassen sich als Ersatz für Standardlager in Umgebungen mit erhöhten Anforderungen an den Korrosionsschutz einsetzen. Eine Cr(VI)-freie Zink-Nickel-Beschichtung ab 3 μm mit Dünnschichtpassivierung bietet im Vergleich zur Zink-Eisen-Beschichtung noch einmal in jeder Hinsicht verbesserte Eigenschaften. Im Salzsprühtest nach DIN EN ISO 9227 bietet dieser Werkstoff Ergebnisse zwischen 360 und 720 Stunden und damit einen Korrosionsschutz, der deutlich über dem von Edelstahlwälzlagern liegt. So beschichteter Wälzlagerstahl übersteht einen direkten, dauerhaften Kontakt mit aggressiven Flüssigkeiten sowie diversen Chemikalien. Er eignet sich für alle Wälzlagerkomponenten in Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit.

Vielfältige Ausführungen für jede Anwendung

Die Werkstoff-Optionen sind damit jedoch noch nicht ausgeschöpft: Auch Lagergehäuse aus Kunststoff sowie Hybridlager mit Edelstahlringen und Wälzkörpern aus Industriekeramik bieten ausgezeichneten Schutz gegen Korrosion und können – je nach Einsatzbereich und Anforderungsprofil an die Lagertechnik – eine sinnvolle Alternative zu Stahlwälzlagern sein. Auch bezüglich der Wälzlagertypen bietet Findling Anwendern vielfältige Auswahlmöglichkeiten: Die Xclean-Serie umfasst Rillen-, Axial- und Pendelkugellager sowie Laufrollen, Kurvenrollen, Gehäuse, Lagereinsätze, Gelenkköpfe und Nadellager aus unterschiedlichen Stahlarten mit und ohne Beschichtung. Bei der Auswahl der Basistechnologie, des Korrosionsschutzes und der Befettung können so neben den technischen Anforderungen auch wirtschaftliche Kriterien berücksichtigt werden. Alle Lager der Xclean-Serie bieten durch ihre geschützten Ober- und Laufflächen in korrosiven Umgebungen eine deutlich längere Lebensdauer. Durch die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten und die große Produktvielfalt können Anwender zwischen Standard- und individuellen, optimierten Lösungen wählen. Vor dem Kauf ist in jedem Fall eine gezielte Anwendungsberatung durch die Experten von Findling empfehlenswert: Eine falsche Auswahl der Lager kann gerade im Bereich der Sonderanwendungen zu hohen Kosten sowie Stillstandzeiten der Anlage oder gar der gesamten Fertigungslinie führen. Eine Beratung bei Findling führt den Kunden hingegen immer zu einer wirtschaftlichen und technologisch zuverlässigen Lösung.