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Foto: SKF

Maschinen-/Konstruktionselemente

Weniger Verschleiß von Lagerteilen

Tomáš Slavík ist Profi-Fourcross-Fahrer. Mit Verschleiß kennt er sich aus. Benjamin Michael von SKF weiß hierfür eine Lösung.

Das offizielle Motto von Tomáš Slavík lautet „Always ready to rock!“ Wenn man einen Blick auf Slavíks Sportgeräte-Verbrauch wirft, scheint sein Wahlspruch insgeheim auch fürs „Runterrocken“ zu gelten: „Jedes Jahr benötige ich bis zu acht neue Bikes“, gesteht der 31-Jährige, der seit 2009 als Profi unterwegs ist.

Zu den Belastungen gehören – neben den reinen Fahrtstrecken – auch die enormen Kräfte, die beispielsweise beim Downhill auftreten sowie Staub, Schlamm und Wasser. Einflüsse wie diese sind echtes „Gift“ für die im Rad verbauten Lager.

Genau davon wusste Benjamin Michael, Anwendungsingenieur bei SKF, schon seit Längerem ein (Klage-)Lied zu singen: „Ich selbst fahre etwa 30.000 Kilometer im Jahr“, so der semiprofessionelle Mountainbiker, „und habe mich ständig darüber geärgert, dass ich in jeder Saison ein bis zwei Mal diverse Lager austauschen musste.“ Die handelsüblichen Lösungen für Tretlager, Naben, Schaltrollen und den Steuersatz hielten bei Michaels Marathon-Cross-Country-Fahrten einfach nicht länger durch.

„Festes Öl“ als zündender Funke

Auf der Suche nach einer Lösung wurde der Ingenieur im eigenen Hause fündig: Solid Oil („Festes Öl“). Dabei handelt es sich um eine ölgesättigte PolymerMatrix, die fast den gesamten freien Raum innerhalb eines Lagers ausfüllt und etwa zwei- bis viermal mehr Öl enthält als herkömmliche fettgeschmierte Lager. Diese Technologie hatte SKF ursprünglich für Anwendungen entwickelt, in denen u. a. hohe Luftfeuchtigkeit und erhebliche Temperaturschwankungen auftreten können (im Bereich von ca. -40 °C bis etwa 60 °C).

Da das „feste Öl“ im Lager-Innenraum verbleibt – selbst bei großen Zentrifugalkräften und vertikalen Wellen – eignet sich Solid Oil außerdem für Umgebungen, in denen es spezielle Anforderungen an die Sauberkeit gibt und deshalb häufig mit starkem Wasserdruck und/oder aggressiven Chemikalien gereinigt wird. „Solche Bedingungen finden sich etwa in industriellen Produktionsanlagen für Lebensmittel“, nennt Benjamin Michael ein Beispiel, „aber aus meiner Sicht sollte sich das Funktionsprinzip dieser Lager eigentlich auch für Mountainbikes eignen.“

Solid Oil-Technologie gegen Verschleiß

Die wesentlichen Gründe für Michaels Annahme: Die PolymerMatrix schirmt die umschlossenen Lager-Komponenten viel besser gegen Verunreinigungen ab als jede konventionelle Fettschmierung. Im Zusammenspiel mit maßgeschneiderten Dichtungen versprach die Solid Oil-Technologie auch noch ein weiteres Mountainbiker-Problem zu lösen: Nach einer Fahrt durchs Gelände werden die verschmutzten Bikes oft mit mehr als 15 bar Wasserdruck abgespritzt. „Allerdings dürfen die gängigen Standard-Dichtungen maximalen Druckunterschieden von höchstens einem bar ausgesetzt werden“, wie der Anwendungsingenieur bei SKF weiß. Die Folge der Hochdruckreinigung: Wasser und weitere Fremdstoffe gelangen ins Innere, der Schmierstoff kann die Stahloberflächen im Lager nicht ausreichend schützen und es kommt zu chemischen Reaktionen. Rostnarben und Spaltkorrosion verursachen möglicherweise gefährliche Schälungen und Risse. „Aus etwa 20 Jahren Erfahrung in industriellen Anwendungen wussten wir, dass abgedichtete Solid Oil-Lager derartige Folgen weitestgehend ausschließen können“, so Benjamin Michael, „und das machte sie für den Einsatz im Mountainbike natürlich noch interessanter!“

Selbsttest vom SKF Anwendungsingenieur

Um seine Idee in der Praxis zu überprüfen, stattete Michael die Naben seines Bikes mit abgedichteten Solid Oil-Lagern aus und verlangte ihnen ein Jahr lang alles ab (inklusive gründlicher Reinigungen des Rades per Hochdruck). Am Ende des Langzeittests stand die Erkenntnis, dass die ölgetränkte PolymerMatrix das Korrosionsrisiko sowie die Kondensatbildung erheblich minimiert. Außerdem bewährte sich die zusätzliche Abdichtung per RS1-Dichtscheiben als verstärkter Schutz gegen Wassereintritt und Rost. Darüber hinaus konnte Benjamin Michael während der gesamten Testphase komplett auf eine Nachschmierung verzichten. „Selbst meine anfänglichen Bedenken wegen einer womöglich erhöhten inneren Reibung waren wie weggeblasen: Verglichen mit Standard-Laufrädern wiesen die mit der PolymerMatrix ausgestatteten Laufräder keine spürbaren Unterschiede auf“, betont Michael.

Ähnliche Resultate förderte im Anschluss auch der unabhängige Test eines externen Mountainbike-Zulieferers zu Tage: Anders als der SKF Anwendungsingenieur fuhr der renommierte OEM die Solid Oil-Lager aber sogar ohne Dichtung. „Dadurch wäre jedes ,normale‘ Lager schon nach einem einzigen Ritt durchs Gelände hinüber gewesen“, so Michael, „weil das Schmierfett austritt und deshalb ziemlich zügig Korrosion einsetzt.“ Das „feste Öl“ von SKF lief bei diesem Härtetest jedoch längst nicht so schnell aus – im Gegenteil: Die offenen Solid Oil-Lager strapazierten die Geduld des erprobungsfreudigen Zulieferers erheblich, weil sie ihren Dienst erst nach gut 1.000 km quittierten.

SKF präsentiert seine Lösung gegen Verschleiß

„Auf genau sowas habe ich schon lange gewartet“, begeistert sich Weltmeister Tomáš Slavík für die neue Lösung von SKF – und die kann er ab der Eurobike-Messe (8. bis 10. Juli in Friedrichshafen) haben: Dort stellt SKF die für Mountainbikes optimierten, in Anlehnung an ihre Polymer-Matrix auf „MTRX“ getauften MTB-Lager erstmalig vor.

Außerdem sind die MTRX-Lager mit Messebeginn im Online-Shop verfügbar. So kann jeder interessierte Mountainbiker selbst erfahren, wie er von SKFs jüngstem Technologietransfer profitieren kann.

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