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Wiederverwendbar - Wilmink Group

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Gleitlager Titel/ok4 05.12.2000 15:04 Uhr Seite 1<br />

Miba Gleitlager AG<br />

Einbauund<br />

Austausch-<br />

Richtlinien<br />

Ultimate Performance and Durability


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 1<br />

Vorwort<br />

Die folgenden Einbau- bzw. Austauschrichtlinien<br />

dienen als Leitfaden einerseits zum Einbau von<br />

Gleitlagern und andererseits als Hilfestellung für die<br />

Begutachtung und Beurteilung gelaufener Gleitlager.<br />

Die Vielzahl der Einsatzbedingungen und<br />

Anwendungen bedingt für die Darstellung der<br />

Austauschrichtlinien eine Konzentration auf die am<br />

häufigsten auftretenden Erscheinungen und kann<br />

daher Sonderfälle nicht berücksichtigen. Es wurde<br />

aber versucht, eine möglichst große Bandbreite für<br />

die Bereiche Zweistoff-Leichtmetalllager, Dreistofflager<br />

und Rillenlager abzudecken.<br />

Dieses Handbuch bietet durch die praktischen<br />

Hinweise sowie Empfehlungen eine Entscheidungsgrundlage<br />

für den Servicetechniker.


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 2


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 3<br />

Einbau- und<br />

Austauschrichtlinien<br />

Inhalt<br />

1. Richtlinien für den<br />

Gleitlagereinbau 5<br />

2. Austauschrichtlinien für<br />

Zweistofflager 15<br />

3. Austauschrichtlinien für<br />

Dreistofflager 27<br />

4. Austauschrichtlinien für<br />

Rillenlager 37


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 4


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 5<br />

1. Richtlinien für den<br />

Gleitlagereinbau<br />

Vorraussetzungen<br />

Bevor die Lager montiert werden können, müssen folgende<br />

Kriterien erfüllt sein:<br />

■<br />

■<br />

Korrekte Grundbohrung in Bezug auf:<br />

Maß, Rundheit, Zylindrizität, Oberfläche.<br />

Korrekter Zapfen in Bezug auf:<br />

Maß, Rundheit, Zylindrizität, Oberfläche (Risse) und<br />

Ölbohrungsaustritt (verrundet) sowie auf Welligkeit und<br />

Rauhigkeit.<br />

Gleitlagereinbau<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Fluchtung der Hauptlagerbohrung<br />

Korrekt ausgewinkelte Pleuelstangen<br />

Gründliche Reinigung der Motorteile:<br />

Schmutz ist die Ursache für 80 % der Lagerschäden. Es<br />

genügt daher nicht, wenn nur die Triebwerksteile (Kurbelwelle,<br />

Pleuel) und die Außenseite des Motors gereinigt<br />

werden. Vielmehr benötigen auch Ölfiltergehäuse, Ölpumpe<br />

mit Sieb, Ölwanne, sämtliche Ölkanäle im Motorblock<br />

eine gründliche und vollständige Reinigung von<br />

Schmutzpartikeln. Diese Reinigung kann mit Reinigungsautomaten<br />

oder auch händisch (erfordert große Sorgfalt)<br />

durchgeführt werden.<br />

Vor dem Verbau von neuen Lagern mit einer Konservierungsschicht<br />

(Öl, Fett) sollten diese nur in reinem Waschbenzin oder<br />

Terpentin getaucht mit einem Pinsel von der Konservierung<br />

befreit werden.<br />

Wichtig: Das Gleitlager ist ein Präzisionsteil und muss entsprechend<br />

sorgfältig behandelt werden.<br />

5


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 6<br />

Kennzeichnen der Motorteile<br />

Zusammengehörigkeit der Motorteile<br />

kennzeichnen (Pleuelstange und Deckel,<br />

Hauptlagerdeckel, Lagerschalen).<br />

Reinigung der Motorteile<br />

Schmutz ist die häufigste Ursache von<br />

Lagerschäden. Es ist daher große<br />

Sorgfalt bei der Reinigung notwendig.<br />

Bei händischer Reinigung ist auf die<br />

Sauberkeit des Lösungsmittels und des<br />

Reinigungswerkzeuges achten. Besondere<br />

Sorgfalt auch bei allen Teilen im<br />

Ölkreislauf (Ölpumpe mit Gehäuse,<br />

Sieb und Filter, Ölwanne und Ölkühler,<br />

etc.) und Kanälen in Motorblock und<br />

Kurbelwelle.<br />

6


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 7<br />

Kontrolle und Reparatur der<br />

Teile<br />

Kontrolle der Grundbohrungen mittels<br />

Innenmessgerät (Subito) auf Maß,<br />

Rundheit und Zylindrizität. Die Oberfläche<br />

ist auf Beschädigungen zu prüfen.<br />

Gleitlagereinbau<br />

Kontrolle der Kurbelzapfen mittels<br />

Mikrometer auf Maß, Rundheit und<br />

Zylindrizität. Zapfenoberfläche und<br />

Übergangsradien sind auf Risse,<br />

Welligkeit, Härte und Rauhigkeit zu<br />

prüfen.<br />

Kontrolle und eventuelle Nacharbeit<br />

der Verrundung des Ölbohrungsaustrittes.<br />

7


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 8<br />

//<br />

Kontrolle der Pleuelstangen auf Verbiegung<br />

und Verdrehung mittels eines<br />

geeigneten Prüfgerätes.<br />

Gleitlagertausch<br />

Bei der richtigen Wahl der Ersatzlager<br />

hilft der Miba Gleitlagerkatalog. Die<br />

verfügbaren Untermaßstufen sind<br />

darin angeführt.<br />

Vergleichen Sie die ausgebauten mit<br />

den neuen Lagerschalen, um sich bei<br />

der richtigen Lagerauswahl zu versichern.<br />

8


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 9<br />

Konservierung von neuen Lagern entfernen.<br />

Wichtig: Das Gleitlager ist ein<br />

Präzisionsteil und muss entsprechend<br />

sorgfältig behandelt werden.<br />

Lagerinstallation<br />

Fixiernasen, Stifte usw. dienen ausschließlich<br />

zur Positionierung der einzelnen<br />

Lagerschalen bei der Montage<br />

und tragen nicht zum Festsitz der<br />

Lager bei. Falls aus irgendwelchen<br />

Gründen der Reibungsschluss zwischen<br />

Lagerrücken und Grundbohrung nicht<br />

ausreicht, wird in den meisten Fällen<br />

die Positionierungshilfe abgeschert.<br />

Gleitlagereinbau<br />

Als Spreizung wird jenes Maß bezeichnet,<br />

um das die Lagerschale, gemessen<br />

über die Teilfläche, größer ist als der<br />

Grundbohrungsdurchmesser. Sie ist<br />

von Überstand und Vorspannung zu<br />

unterscheiden. Diese konstruktive Maßnahme<br />

dient ausschließlich zur besseren<br />

Montage. Ein Verrutschen oder Herausfallen<br />

der Lagerschale bei der<br />

Montage wird dadurch verhindert. Ein<br />

Lager ohne Spreizung darf nicht eingebaut<br />

werden, da bei solchen Lagern die<br />

Gefahr einer Zapfenberührung in Stoßnähe<br />

besteht. Diese kann in weiterer<br />

Folge zu einem Lagerschaden führen.<br />

9


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 10<br />

C<br />

A<br />

20°<br />

20°<br />

B<br />

Lagerspiel und Messung<br />

Ein richtiges Lagerspiel ist für eine einwandfreie Funktion des Lagers zwingend<br />

notwendig. Die Werte sind den Handbüchern der Motorenhersteller zu entnehmen.<br />

Es wird empfohlen, das Lagerspiel nach einer Reparatur zu kontrollieren.<br />

Richtiger Schraubenanzug ist Voraussetzung.<br />

Das Lagerspiel der Radiallager kann auf zwei Arten kontrolliert werden:<br />

a) Messen des Zapfendurchmessers (Mikrometer) sowie des Lagerbohrungsdurchmessers<br />

im eingebauten Zustand (Innenmessgerät - Subito), an verschiedenen<br />

Stellen. Anschließend den Zapfendurchmesser vom Lagerbohrungsdurchmesser<br />

subtrahieren.<br />

b) Am schnellsten und wohl auch am einfachsten kann das Lagerspiel mittels<br />

Plastigage überprüft werden. Das Plastigage ist ein dünner Streifen, der sich<br />

bei Quetschung um eine bestimmte Breite ausdehnt. Diese Breite bestimmt<br />

das Spielmaß und wird mittels auf der Verpackung angebrachter Skala abgelesen.<br />

Wichtig bei dieser Methode ist, dass der Streifen immer an der Stelle<br />

eingelegt wird, an der der Zapfen nicht anliegt.<br />

Weiters kann auch die Rundheit und der Deckelversatz kontrolliert werden:<br />

Rundheit: Bilden Sie das Mittel aus den Messwerten A und B und vergleichen Sie<br />

es mit dem Messwert C.<br />

Deckelversatz: Falls eine Differenz zwischen Messwert A und B auftritt, ist dies<br />

ein Deckelversatz mit der halben Differenz.<br />

10


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 11<br />

Schraubenanzug und Deckelvorspannung (Klaffung)<br />

Es gibt mehrere Möglichkeiten die Deckelschrauben anzuziehen. Die für den<br />

Einzelfall vorgeschriebene Methode und die Werte sind den jeweiligen Handbüchern<br />

der Motorenhersteller zu entnehmen. In vielen Fällen schreibt der Motorenhersteller<br />

bei einer Remontage die Verwendung neuer Schrauben vor. Im<br />

Zweifelsfall sind neue Schrauben zu nehmen. Die Überprüfung, ob beim Einbau<br />

des Lagers der richtige Presssitz erreicht wird, kann durch die Messung der sogenannten<br />

„Deckelvorspannung“ oder „Klaffung“ erfolgen. Dieses Maß ist näherungsweise<br />

die Differenz der Umfangslänge von Lagerpaar und Grundbohrung.<br />

Die Sollwerte sind entweder in den Handbüchern der Motorenhersteller angegeben<br />

oder können aus der Erfahrung zum Vergleich herangezogen werden. Der<br />

grundsätzliche Vorgang der Messung ist wie folgt:<br />

Gleitlagereinbau<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Lagereinbau mit Anziehen aller Deckelschalen nach Vorschrift.<br />

Lösen der Schrauben einer oder beider Seiten je nach Messmethode.<br />

Messen des zwischen Deckel und Stange bzw. Gehäuse entstehenden Spaltes<br />

am Lagerrücken.<br />

Die Genauigkeit dieser Messmethode ist davon abhängig, dass auch bei einseitig<br />

geschlossenen Schrauben eine einwandfreie Rückenanlage erhalten bleibt.<br />

11


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 12<br />

Einbau der Kurbelwelle<br />

Um Beschädigungen der Lager bei<br />

trockenem Anfahren zu vermeiden,<br />

sind die Laufflächen mit sauberem Öl<br />

zu schmieren.<br />

Kurbelwelle einlegen und Hauptlagerdeckelschrauben<br />

nach Vorschrift anziehen.<br />

Auf richtige Zuordnung der Teile<br />

achten!<br />

Kontrolle<br />

Überprüfen, ob sich die Kurbelwelle<br />

leicht und ruckfrei drehen lässt. Mittels<br />

Messuhr oder Fühllehre die Verschiebbarkeit<br />

(Axialspiel) der Kurbelwelle<br />

kontrollieren.<br />

12


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 13<br />

Montieren der Pleueldeckel<br />

Vor der Montage sind die Lagerlaufflächen<br />

ausreichend zu schmieren und<br />

auf die richtige Zuordnung der Teile zu<br />

achten. Schraubenanzug nach Vorschrift.<br />

Kontrollieren Sie die Axialspiele<br />

mittels Fühllehre sowie der leichten<br />

axialen Verschiebbarkeit der Pleuel.<br />

Aufdrückverfahren<br />

Es ist von großer Wichtigkeit, dass<br />

Motoren nach einer Reparatur, also im<br />

trockenen Zustand, vor der Inbetriebnahme<br />

mit Schmieröl aufgedrückt werden.<br />

Bei nicht aufgedrückten Motoren<br />

ist die Gefahr einer vorzeitigen Beschädigung<br />

der Lageroberfläche sehr<br />

groß, da das vom Ölsumpf über die<br />

Ölpumpe angesaugte Schmieröl eine relativ lange Zeit benötigt, bis es zu den<br />

einzelnen Lagerstellen gelangt. Solche Vorbeschädigungen müssen nicht gleich<br />

zu einem Ausfall der Lager führen, können aber die Lagerfunktion beeinträchtigen<br />

und die Lebensdauer verkürzen. Durch das Aufdrücken des Motors ergeben<br />

sich folgende Vorteile:<br />

Gleitlagereinbau<br />

1) Es werden alle Motorteile vor dem Start geschmiert, im Lager kann sich<br />

bereits nach den ersten Kurbelwellenumdrehungen ein Schmierfilm aufbauen.<br />

Eine Vorbeschädigung der Laufschicht wird dadurch verhindert.<br />

2) Man kann sofort unerwünschten Ölverlust, sei es durch zu großes Lagerspiel<br />

Undichtheit oder Leck im Block sowie unverschlossene Bohrungen in der<br />

Kurbelwelle erkennen. Dazu muss die Ölwanne demontiert sein.<br />

Durchführung: Vom Aufdruckbehälter werden mindestens 30 Prozent der<br />

Gesamtölmenge in den Ölkreislauf des Motors gedrückt. Als Einpressdruck soll<br />

der Richtwert etwa dem Betriebsdruck entsprechen und darf nicht über diesen<br />

hinausgehen. Bei Motoren, die fabriksmäßig mit keinem Anschluss für das Aufdruckgerät<br />

ausgestattet sind, kann ein solcher Anschluss über den<br />

Verschlussstopfen des Hauptkanals improvisiert werden.<br />

13


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 14


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 15<br />

2. Austauschrichtlinien für<br />

Zweistofflager<br />

Einsatzbereich<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Schnell-, mittelschnell- und langsamlaufende Motoren<br />

Benzin, Diesel, Gas, HFO Motoren<br />

Pleuellager<br />

Hauptlager<br />

Nockenwellenlagerung<br />

Anlaufringe<br />

Belastungsfähigkeit<br />

spez. Flächenlast [N\mm 2 ]<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0 100 200 300 400 500 600 700 800<br />

Durchmesser [mm]<br />

MIBA 34, 36, 37<br />

MIBA 57, 58<br />

MIBA 33<br />

MIBA 24, 26, 51<br />

MIBA 18, 19<br />

MIBA 15, 03, 04, 13, 16<br />

MIBA 53<br />

MIBA 14<br />

MIBA 52<br />

Zweistofflager<br />

Vorteile des Zweistofflagers<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Niedrige Verschleißrate<br />

Hohe Korrosionsbeständigkeit<br />

Kostengünstig<br />

15


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 16<br />

Materialaufbau<br />

Miba 15<br />

(AlSn+)<br />

AlSn25 Lagermaterial<br />

mit verstärkter Matrix<br />

Hochfeste Bindefolie<br />

Stahlstützschale<br />

Miba 53<br />

(BIAL)<br />

AlSn20 Lagermaterial<br />

AlZn4,5 Lagermaterial<br />

Stahlstützschale<br />

Miba 14<br />

(AlSn20)<br />

AlSn20 Lagermaterial<br />

Al Bindefolie<br />

Stahlstützschale<br />

Miba 52<br />

(AlSn40)<br />

AlSn40 Lagermaterial<br />

Al Bindefolie<br />

Stahlstützschale<br />

16


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 17<br />

Neuzustand<br />

Ohne Flash<br />

Die Lauffläche hat eine helle, silbrig glänzende Farbe.<br />

Mit Flash<br />

Matte, hellgraue Lauffläche.<br />

Die Linien entlang der Seitenfläche sind Messspuren. Sie haben keinen Einfluss<br />

auf die Lagerfunktion.<br />

Zweistofflager<br />

17


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 18<br />

Lageroberfläche<br />

Die Miba Zweistofflager werden standardmäßig ohne Flash<br />

hergestellt.<br />

Als Korrosionsschutz wird Öl verwendet.<br />

Im Neuzustand hat die Lauffläche des Lagers eine helle, silbrig<br />

glänzende Farbe.<br />

Schon nach kurzer Laufzeit kann die Lauffläche eine matte,<br />

silbrige Farbe annehmen (normaler Vorgang).<br />

Auf besonderen Kundenwunsch können die Miba Zweistofflager<br />

auch mit einen Sn-Flash versehen werden.<br />

Kriterien für das Ersetzen von<br />

Zweistofflagern<br />

Eine visuelle Abschätzung des Verschleißes, wie zum Beispiel<br />

bei Dreistofflagern, ist bei Zweistofflagern nicht möglich.<br />

Feststellung des Verschleißes kann durch Wanddickenmessung<br />

oder Spielmessung in Vergleich zum Neuzustand<br />

vorgenommen werden.<br />

Ein Lagertausch soll vorgenommen werden, wenn die vom<br />

Motorhersteller spezifizierten Verschleißlimits erreicht sind<br />

oder während der nächsten Laufperiode zu erwarten sind.<br />

Vom Motorenhersteller kann auch eine zeitlich limitierte<br />

Verwendung spezifiziert werden. Die jeweilige Festlegung<br />

hängt von der errechneten Lagerbelastung, min. Schmierfilmdicke<br />

und dem Belastungsprofil ab.<br />

Die Lebensdauer des Lagers ist auch durch die Dauerfestigkeit<br />

des Belagsmaterials unter dem jeweiligen Belastungsprofil<br />

bestimmt.<br />

18


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 19<br />

Normales Tragbild<br />

Typisches Tragbild nachdem der Anpassungsvorgang abgeschlossen ist.<br />

Ohne Flash<br />

Leicht polierte Zonen und symmetrisches Tragbild im hauptbelasteten Bereich<br />

des Lagers. Geringfügige Fremdkörperriefen.<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

Mit Flash<br />

Im hauptbelasteten Bereich des Lagers leicht polierte Zonen und Flash teilweise<br />

abgetragen, symmetrisches Tragbild. Geringfügige Fremdkörperriefen.<br />

Zweistofflager<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

19


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 20<br />

Leichter Kantenträger<br />

und normales Laufbild.<br />

Leicht polierter Streifen entlang der Seitenflächen.<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

Örtlich stark geschmiertes Lagermaterial<br />

durch lokal gestörten Schmierfilm.<br />

▼<br />

Tauschen<br />

20


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 21<br />

Größere beschädigte Fläche mit Anreibern<br />

Örtlich geschmiertes Lagermaterial<br />

durch großflächig gestörten Schmierfilm.<br />

▼<br />

Tauschen<br />

BIAL-Lager<br />

Lokale Trennung von AlSn20 und AlZn4,5<br />

durch Überbeanspruchung (thermisch in Kombination mit überhöhten Scherkräften).<br />

Zweistofflager<br />

21


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 22<br />

Lokale Trennung von AlSn20 und AlZn4,5<br />

Schliffbild<br />

Risse und Materialabtrag im AlSn20 Werkstoff.<br />

Beginnende Trennung von AlSn20 und AlZn4,5.<br />

▼<br />

Tauschen<br />

Beschädigung durch Fremdkörper<br />

Wenige seichte Riefen und / oder Fremdkörperabdrücke.<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

22


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 23<br />

Beschädigung durch Fremdkörper<br />

Viele Riefen oder mehrere tiefe Riefen und / oder Fremdkörperabdrücke.<br />

Bild 1: Tiefe Riefen, Fremdkörperabdrücke.<br />

Lokal geschmiertes Lagermetall.<br />

▼<br />

Tauschen<br />

Bild 2: Viele tiefe Fremdkörperabdrücke.<br />

Zweistofflager<br />

▼<br />

Tauschen<br />

23


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 24<br />

Leichte Kavitation nach langer Laufzeit<br />

Geringfügiger, seichter Materialabtrag außerhalb der hauptbelasteten Zone.<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

Tiefe punktförmige Kavitation<br />

In schweren Fällen geht die Kavitation bis zum Stahl, breitet sich entlang der<br />

Stahlstützschale aus und unterminiert das AlSn20 Lagermetall.<br />

▼<br />

Tauschen<br />

24


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 25<br />

Tiefe Kavitation<br />

Kavitation am Ende der Ölnut.<br />

Schliffbild:<br />

Materialabtrag örtlich bis zur Stahlschale.<br />

Beginnende Unterminierung des Lagermaterials.<br />

Zweistofflager<br />

▼<br />

Tauschen<br />

25


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 26<br />

Ermüdungsbruch des Lagermaterials<br />

Mechanismus:<br />

– Entstehen feiner Risse im Belagsmaterial<br />

– Netzwerk von Rissen<br />

– Ausbrechen von Teilen des Belagsmaterials<br />

Schliffbild:<br />

Zone mit ausgebrochenem Lagermaterial.<br />

Rissentwicklung in der Al-Bindefolie und im Lagermaterial.<br />

Reste der Al-Bindefolie gut haftend an der Stahlstützschale.<br />

▼<br />

Tauschen<br />

26


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 27<br />

3. Austauschrichtlinien für<br />

Dreistofflager<br />

Einsatzbereich<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Schnell-, mittelschnell- und langsamlaufende Motoren<br />

Kompressoren, Getriebe<br />

Benzin, Diesel, Gas, HFO<br />

Pleuellager<br />

Hauptlager<br />

Führungslager<br />

Nockenwellenlager<br />

Getriebelager<br />

Belastungsfähigkeit<br />

spez. Flächenlast [N\mm 2 ]<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0 100 200 300 400 500 600 700 800<br />

Durchmesser [mm]<br />

MIBA 34, 36, 37<br />

MIBA 57, 58<br />

MIBA 33<br />

MIBA 24, 26, 51<br />

MIBA 18, 19<br />

MIBA 03, 04, 13, 16, 15<br />

MIBA 53<br />

MIBA 14<br />

MIBA 52<br />

Dreistofflager<br />

Vorteile des Dreistofflagers<br />

■<br />

■<br />

Gute Anpassungsfähigkeit<br />

Geringe Fressneigung<br />

27


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 28<br />

Materialaufbau<br />

Miba 04<br />

Miba 16<br />

Miba 18<br />

Flash<br />

PbSn18Cu2 Laufschicht<br />

(Miba 04 und 16)<br />

PbSn10TiO 2 Laufschicht<br />

(Miba 18)<br />

Ni-Zwischenschicht<br />

Aluminium Lagermetall<br />

Miba 03<br />

Miba 13<br />

Miba 19<br />

Flash<br />

PbSn18Cu2 Laufschicht<br />

(Miba 03 und 13)<br />

PbSn10TiO 2 Laufschicht<br />

(Miba 19)<br />

Ni-Zwischenschicht<br />

Bleibronze Lagermetall<br />

Allgemeine Richtlinien<br />

Die aufgezeigten Beispiele sollen eine Entscheidungshilfe zur<br />

Beurteilung von gelaufenen Lagerschalen darstellen. Bei allen<br />

abgebildeten Lagern war die Kurbelwelle noch einwandfrei.<br />

Die Laufzeiten bis zum Ausbau der Lager wären unterschiedlich.<br />

Die Laufzeit bis zur Ausbildung der in den Bildern gezeigten<br />

Erscheinungen wird maßgeblich von folgenden Faktoren<br />

beeinflusst:<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Betriebsbedingungen<br />

Wartung (z.B. Schmierölpflege)<br />

Fachgerechte Montage<br />

28


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 29<br />

1. Betriebsbedingungen<br />

Je nach Verwendungszweck werden vom Motorenerzeuger<br />

Leistungsgrenzen vorgegeben und die Motoren entsprechend<br />

adaptiert. Die Überschreitung dieser Grenzen (z.B. Überlastung,<br />

Überdrehzahl, überhöhte Öltemperatur, usw.) führt zu<br />

einer Verkürzung der Lagerlebensdauer und im Extremfall zum<br />

Lagerschaden.<br />

2. Wartung<br />

Für die einwandfreie Funktion und Erreichung der vorgesehenen<br />

Lebensdauer sind vom Motorenerzeuger genaue Wartungsvorschriften<br />

vorgesehen. Darin ist der Zeitabschnitt der Lagerkontrolle<br />

genau vorgeschrieben. Ein Öffnen der Lagerschalen<br />

ohne besonderen Grund ist nicht zweckmäßig.<br />

2.1. Schmieröl<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Verwendung der vom Motorenerzeuger vorgeschriebenen<br />

Ölqualität und Viskositätsklasse<br />

Ölwechsel bzw. Ölkontrolle nach den festgelegten Laufzeiten<br />

Filterwechsel bzw. Wartung der Ölreinigungsanlagen<br />

Verwendung der Ölreinigungsanlagen<br />

Keinesfalls Manipulation am Filter<br />

Kontrolle des Wasser- und Brennstoffgehaltes durch<br />

Analysen<br />

Entsprechende Sauberkeit beim Ölwechsel (Umgebung)<br />

2.2. Kraftstoff<br />

■<br />

Verwendung der vorgesehenen und zugelassenen Kraftstoffqualität<br />

Dreistofflager<br />

29


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 30<br />

Kriterien für das Ersetzen von<br />

Dreistofflagern<br />

Die Lager sollen nach der vom Motorenhersteller vorgesehenen<br />

Reihenfolge und Art ausgebaut werden. Dabei ist auf<br />

größtmögliche Sauberkeit zu achten. Der Ausbau der Lagerschalen<br />

soll nur dann erfolgen, wenn er entweder vom<br />

Motorenerzeuger vorgeschrieben, oder wenn er zwingend<br />

(Lagerschaden) notwendig wurde. Ein Öffnen ohne besonderen<br />

Grund ist nicht sinnvoll, da nach jedem Ausbau der<br />

Lagerschalen ein neuerlicher Einlaufvorgang erfolgen muss.<br />

Wenn Lagerschalen ausgebaut wurden, so sind im allgemeinen<br />

die in den Bildern gezeigten Verschleißzustände der<br />

Lagerschalen zu sehen. Der Verschleißzustand wird dort im<br />

wesentlichen nach den sichtbaren Flächenanteilen der<br />

Laufschicht, Nickel-Zwischenschicht und Lagermetallschicht<br />

beurteilt.<br />

Relativ leicht ist dabei der Flash (matt hellgraue Schicht) und<br />

die Laufschicht (grau oder dunkel bis schwarz = Schwarzfleckigkeit*<br />

zu unterscheiden. Die Nickel-Zwischenschicht<br />

erscheint in einem leicht gelblichen Farbton, die Leichtmetallschicht<br />

silbrig matt, das CuPb-Lagermetall bronzefarben.<br />

Wenn Zweifel bestehen, ob die Laufschicht bis auf die<br />

Nickel-Zwischenschicht durchgelaufen ist (Verfärbung oder<br />

Ölkoks, usw.), wird eine leichte Schabeprobe empfohlen.<br />

Diese soll unter leichtem Druck mit einem stumpfen Dreikantschaber<br />

oder einem Taschenmesser durchgeführt werden.<br />

Die viel weichere Laufschicht lässt sich ohne Verletzung des<br />

Lagers leicht von der härteren Nickel-Zwischenschicht unterscheiden.<br />

* siehe Fußnote Seite 36<br />

30


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 31<br />

Der Verschleiß der Laufschicht erfolgt durch Mischreibung im<br />

Betrieb, z.B. bei jedem Startvorgang, Fremdkörperanfall,<br />

Korrosionsangriff oder Schmierölmangel. Im praktischen<br />

Betrieb hat sich gezeigt, dass nach erfolgter Anpassung das<br />

Lager sowohl auf der Laufschicht und nach Verschleiß auch<br />

auf der Nickel-Zwischenschicht bzw. dem Lagermetall störungsfrei<br />

läuft. Beim Lauf des Zapfens auf der Nickel-<br />

Zwischenschicht steigt allerdings die Störanfälligkeit (z.B.<br />

Schmutzanfall, Ölmangel, Überlastung, usw.). Bei allen<br />

Beurteilungen von Lagerschalen soll bedacht werden, dass im<br />

Zweifelsfall der Tausch eines Lagers im Verhältnis zu einem<br />

eventuellen Kurbelwellenschaden wesentlich weniger Kosten<br />

verursacht.<br />

Dreistofflager<br />

31


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 32<br />

Normales Tragbild<br />

Die Lagerschale hat leichte Laufspuren,<br />

die Korrosionsschutzschicht<br />

(Flash) ist in diesem Bereich nicht<br />

durchgelaufen.<br />

Lagerschale mit einseitig abgenützter<br />

Laufschicht, der Korrosionsschutz<br />

ist in diesem Bereich durchgelaufen.<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

32


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:48 Uhr Seite 33<br />

Laufschicht ist einseitig abgetragen;<br />

dunkle Fläche: Korrosion. Leichte<br />

Laufspuren in der Laufschicht. Korrosionsschutz<br />

nur mehr im Bereich<br />

der Freiräumung vorhanden.<br />

Dreistofflager<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

33


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 34<br />

Risikobereich<br />

Lagerschale weist Schmutzriefen in<br />

der Lauffläche auf. Schwarzfleckigkeit*<br />

der Laufschicht, die Laufschicht<br />

ist erhalten.<br />

Beurteilung: Die Lagerschale kann<br />

wieder verwendet werden, wenn die<br />

Schmutzriefen nicht zu tief sind<br />

(nicht bis tief in das Lagermetall)<br />

und nicht zu zahlreich auftreten.<br />

Abgebildete Schale kann weiterverwendet<br />

werden.<br />

Laufschicht ist einseitig bis auf die<br />

Nickelzwischenschicht durchgelaufen.<br />

Schwarzfleckigkeit* der Laufschicht<br />

und Schmutzriefen in der<br />

Laufschicht.<br />

Beurteilung: Lager muss im Gehäuse<br />

(Deckel) verbleiben, nur dann ist es<br />

wiederverwendbar. Ausgebaute Lagerschale<br />

nicht mehr einbauen!<br />

* siehe Fußnote Seite 36<br />

▼<br />

Eingeschränkt wiederverwendbar<br />

34


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 35<br />

Grenzfall<br />

Laufschicht beidseitig bis Nickelzwischenschicht<br />

durchgelaufen. Schwarzfleckigkeit*<br />

der Laufschicht. Laufspuren<br />

mit leichten Schmutzriefen.<br />

Beurteilung: Wenn die durchgelaufene<br />

Zone schmäler als 1/3 der Laufflächenbreite<br />

ist, kann das Lager weiterverwendet<br />

werden. Es darf aber<br />

nicht aus dem Gehäuse genommen<br />

werden. Ist die durchgelaufene Zone<br />

größer als 1/3, ist Lagertausch notwendig.<br />

Im Zweifelsfall das Lager<br />

austauschen.<br />

* siehe Fußnote Seite 36<br />

Dreistofflager<br />

▼<br />

Eingeschränkt wiederverwendbar<br />

35


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 36<br />

Lagertausch notwendig<br />

Schwarzfleckigkeit* der Laufschicht.<br />

Hellgelbe Zone ist Nickelzwischenschicht,<br />

diese ist bei Leichtmetalllagern<br />

in der grauen Zone durchgelaufen<br />

und das Lagermetall ist sichtbar<br />

geworden. Bei Bleibronze Dreistofflager<br />

ist im durchgelaufenen<br />

Bereich das bronzefarbige CuPb-<br />

Lagermetall sichtbar.<br />

Leichtmetall<br />

Nickelzwischenschicht<br />

Laufschicht<br />

Die Laufschicht ist großflächig bis<br />

auf die Nickelzwischenschicht durchgelaufen.<br />

Korrosionsangriff der Laufschicht<br />

an den dunklen Stellen.<br />

Große Fremdkörper sind in der Laufschicht<br />

eingedrückt<br />

* Schwarzfleckigkeit der Laufschicht<br />

kann entstehen durch:<br />

■ Durchgelaufenen Sn Flash<br />

■ Sn-Verarmung durch Diffusion<br />

■ Laufschichtkorrosion<br />

■ Ölkokseinbettung<br />

▼<br />

Tauschen<br />

36


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 37<br />

4. Austauschrichtlinien<br />

für Rillenlager<br />

Einsatzbereich<br />

■<br />

Schnell-, mittelschnell- und langsamlaufende Motoren<br />

■<br />

Benzin, Diesel, Gas, HFO Motoren<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Pleuellager<br />

Hauptlager<br />

Führungslager<br />

Belastungsfähigkeit<br />

spez. Flächenlast [N\mm 2 ]<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0 100 200 300 400 500 600 700 800<br />

Durchmesser [mm]<br />

MIBA 34, 36, 37<br />

MIBA 57, 58<br />

MIBA 33<br />

MIBA 24, 26, 51<br />

MIBA 18, 19<br />

MIBA 03, 04, 13, 15, 16<br />

MIBA 53<br />

MIBA 14<br />

MIBA 52<br />

37<br />

Rillenlager


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 38<br />

Materialaufbau<br />

Miba 24<br />

PbSn18Cu2 Laufschicht<br />

Ni-Zwischenschicht<br />

AlSn6 Lagermetall<br />

Miba 26<br />

PbSn18Cu2 Laufschicht<br />

Ni-Zwischenschicht<br />

AlZn4 Lagermetall<br />

Miba 51<br />

Miba 33<br />

Flash<br />

PbSn18Cu2 Laufschicht<br />

(Miba 51)<br />

PbSn10TiO 2 Laufschicht<br />

(Miba 33)<br />

Ni-Zwischenschicht<br />

CuPb22Sn Lagermetall<br />

38


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 39<br />

Vorteile des Miba-Rillenlagers<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Geringer Verschleiß bei kleinen Schmierfilmdicken und<br />

höheren Belastungen.<br />

Geringe Störanfälligkeit bei Schmierölverunreinigungen.<br />

Durch Rillenstruktur keine durchgehende Nickelschichtfläche<br />

möglich und dadurch geringeres Ausfallrisiko.<br />

Höhere Korrosionsfestigkeit als normale Dreistofflager.<br />

Wiedereinbau gelaufener Lager je nach Verschleißzustand<br />

möglich.<br />

Kein höherer Verschleiß des Zapfens.<br />

Verwendung bei gehärteten und nicht gehärteten Zapfen<br />

unbeschränkt möglich.<br />

Schädigung der Lager<br />

Über Schädigungen eines Lagers, die zur Notwendigkeit des<br />

vorzeitigen Ersatzes führen und durch irreguläre Betriebsbedingungen<br />

hervorgerufen werden, wird hier nicht gesprochen.<br />

Es sind dies hauptsächlich:<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Fremdkörperriefen, Eindrücke und Einbettungen<br />

Kavitation<br />

Korrosion<br />

Fresser aus verschiedenen Gründen (z.B. Ölmangel)<br />

Ermüdung (durch Überlastung)<br />

Montagefehler usw.<br />

In solchen Fällen müssen nicht nur die Lager ersetzt werden,<br />

sondern auch die Ursachen der Schädigungen gefunden und<br />

beseitigt werden.<br />

39<br />

Rillenlager


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 40<br />

Kriterien für das Ersetzen von<br />

Rillenlagern<br />

Im Neuzustand weist die Lauffläche etwa 75 % galvanische<br />

Laufschicht und etwa 25 % Lagermetall auf.<br />

Laufschicht (˜ 75 %)<br />

Lagermetall (˜ 25 %)<br />

Nickeldamm (max. 5 %)<br />

Der Verschleiß der Lagerlauffläche beginnt vorerst in der galvanisch<br />

aufgebrachten Laufschicht. Dies geschieht in der<br />

Form, dass die Laufschicht in der Rille um einige 0,001 mm<br />

abgetragen wird. Die Differenz zwischen Lagermetallsteg und<br />

Laufschicht bleibt bei weiterem Verschleiß etwa konstant, das<br />

heißt, sie liegt etwa bei 0,005 mm.<br />

Zu einer genauen Beurteilung des Verschleißzustandes der<br />

Lauffläche ist eine Lupe (Vergrößerung mindestens 5 x) notwendig.<br />

Bei Stahl-Leichtmetall Rillenlager ist die Laufschicht als dunkle<br />

Zone und der Leichtmetallsteg als helle Zone zu sehen.<br />

Im Lieferzustand hat das Stahl-Bleibronze Rillenlager eine<br />

matt-hellgraue Lauffläche und kann optisch von einem<br />

Dreistofflager nicht unterschieden werden. Nachdem der<br />

Flash verschlissen ist, hat die Laufschicht ein dunkelgraues<br />

und die Lagermetallstege ein bronzefarbenes Aussehen.<br />

40


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 41<br />

Entscheidend für den Verschleißzustand beim Rillenlager ist<br />

das Verhältnis Breite Lagermetallsteg zu Breite der Rille und<br />

die Ausdehnung der verschlissenen Fläche.<br />

Das Rillenlager ist auch dann noch funktionsfähig, wenn in<br />

den Rillen teilweise die Laufschicht fehlt. Praktischer Einsatz<br />

hat bewiesen, dass das Rillenlager mit teilweise leeren Rillen<br />

ohne negativen Einfluss auf die Funktion des Lagers weiterlaufen<br />

kann.<br />

Bei jeder Beurteilung der Rillenzustände soll bei Stahl-<br />

Leichtmetall Rillenlagern die Lauffläche im weniger belasteten<br />

Bereich (meist Rillenzustand neuwertig) als Vergleich herangezogen<br />

werden.<br />

Bei Stahl-Bleibronze Rillenlager sollte als Vergleich ein Übergangsbereich<br />

gewählt werden, wo der Flash gerade durchgelaufen<br />

ist und die Rillenstruktur sichtbar ist.<br />

41<br />

Rillenlager


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 42<br />

Normales Tragbild<br />

Die Rillengeometrie entspricht dem Neuzustand. Die Laufschicht ist innerhalb der<br />

Rillen voll erhalten. Dunkle Punkte sind vorwiegend eingebettete Ölkoksteilchen.<br />

Das Verhältnis Lagermetallsteg zu Laufschicht ist ca. 25 % zu 75 %.<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

Die Laufschicht ist gleichmäßig ca. 0,005 mm aus den Rillen abgetragen. Die<br />

Lagermetallstege zeigen keinen Verschleiß. Dunkle Punkte sind vorwiegend eingebettete<br />

Ölkoksteilchen.<br />

Durch Abtragung der Laufschicht erscheinen die Lagermetallstege leicht verbreitert.<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

42


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 43<br />

Normales Tragbild<br />

Über die gesamte Lauffläche verteilte kleine Fremdkörper. Keine nennenswerte<br />

Veränderung der Lagermetallstege.<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

Die Laufschicht wurde geschleppt und über die Lagermetallstege geschmiert. Die<br />

Lagermetallstege sind teilweise nicht zu sehen.<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

43<br />

Rillenlager


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 44<br />

Verschleiß<br />

Das Lager ist örtlich soweit verschlissen, dass die Lagermetallstege und Laufschichtrillen<br />

ein Verhältnis 1:1 erreicht haben. Die Breite der Lagermetallstege<br />

hat sich von 25 % (Neuzustand) auf 50 % vergrößert. In den Rillen ist noch<br />

Laufschicht vorhanden. Das Lager ist funktionstauglich.<br />

Laufschicht – Rille<br />

Lagermetall – Steg<br />

= Verschleiß 1:1<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

max. 70 % der Breite<br />

max. 35 % der Breite<br />

max. 30 %<br />

vom Umfang der Schale<br />

max. 50 %<br />

vom Umfang der Schale<br />

Wenn innerhalb des nächsten Inspektionsintervalls ein Verschleißzustand wie in<br />

„Grenzfall – Verschleiß und Einebnung“ (siehe nächste Seite) dargestellt zu<br />

erwarten ist, ist das Lager aus Sicherheitsgründen zu tauschen.<br />

44


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 45<br />

Grenzfall – Verschleiß und Einebnung<br />

Die Lagermetallstege sind örtlich verschlissen.<br />

Bei Erreichen des unten definierten Verschleißzustandes ist das Lager zu tauschen.<br />

= Lagermetallstege verschlissen<br />

= Verschleiß 1:1<br />

▼<br />

Tauschen<br />

max. 20 % der Breite max. 10 % der Breite max. 10 % der Breite Kammverschleiß<br />

max. 5 %<br />

vom Umfang der Schale<br />

max. 35 %<br />

vom Umfang der Schale<br />

45<br />

Rillenlager


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 46<br />

Laufschicht Dauerbrüche<br />

Laufschichtbrüche in den Rillen durch örtliche Überlastung.<br />

Das Lager ist funktionstauglich.<br />

= Laufschicht Dauerbrüche<br />

▼<br />

<strong>Wiederverwendbar</strong><br />

max. 70 % der Breite<br />

max. 35 % der Breite<br />

max. 25 %<br />

vom Umfang der Schale<br />

max. 50 %<br />

vom Umfang der Schale<br />

Wenn innerhalb des nächsten Inspektionsintervalls ein Zustand wie in „Grenzfall<br />

– Laufschicht Dauerbrüche und leere Rillen“ (siehe nächste Seite) dargestellt zu<br />

erwarten ist, ist das Lager aus Sicherheitsgründen zu tauschen.<br />

46


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 47<br />

Grenzfall – Laufschicht Dauerbrüche und leere Rillen<br />

Leere Rillen. In bestimmten Zonen sind nach Auswaschung der gebrochenen<br />

Laufschicht leere Rillen sichtbar. Örtlich können die Lagermetallstege bereits verschlissen<br />

sein.<br />

Bei Erreichen des oben definierten Zustandes ist das Lager zu tauschen.<br />

= Laufschicht Dauerbrüche<br />

= leere Rillen<br />

= Lagermetallstege verschlissen<br />

▼<br />

Tauschen<br />

max. 40 % der Breite max. 30 % der Breite max. 15 % der Breite<br />

max. 10 %<br />

vom Umfang der Schale<br />

max. 40 %<br />

vom Umfang der Schale<br />

47<br />

Rillenlager


Gleitlager Folder 05.12.2000 14:49 Uhr Seite 48<br />

Notizen


Gleitlager Titel/ok4 05.12.2000 15:04 Uhr Seite 2<br />

Austria<br />

Bearing <strong>Group</strong> / Headquarters:<br />

Miba Gleitlager AG<br />

Dr. Mitterbauer Strasse 3<br />

A-4663 Laakirchen<br />

Tel.: +43/7613/2541<br />

Fax: +43/7613/2095<br />

e-mail: bearinggroup@miba-at.com<br />

http://www.miba-at.com

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