Lösungen für jede Windstärke.

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1 your global specialist Brancheninformation Lösungen für jede Windstärke. Spezialschmierstoffe für höchste Ansprüche in der Windkraftbranche

2 Spezialschmierstoffe: einmal investieren dauerhaft profitieren 3 Mehr Leistung geringere Kosten 4 Ölwechsel: So wird s gemacht 10 Das innovative Schmierfett für alle Lager 12 Die saubere Lösung für die Verzahnung von Azimut- und Blattlagern 16 Schmierstoffe für Getriebe 20 Schmierstoffe für Lager 22 Schmierstoffe für Zahnkranz-/ Ritzelantriebe und Schleifringe 24 2 B /Ausgabe ersetzt Broschüre B und Broschüre B

3 Spezialschmierstoffe: einmal investieren dauerhaft profitieren Windkraftanlagen und ihre Komponenten sind hohen Belastungen ausgesetzt. Ständig wechselnde und oft hohe Lasten, Vibrationen und schwankende Betriebsbedingungen stellen anspruchvolle Anforderungen an Ihre Anlagen. Hinzu kommen externe Faktoren wie Feuchtigkeit und extreme Temperaturschwankungen. Wartungsarbeiten sind schwierig und werden oft nur in großen Zeitabständen vorgenommen, was den reibungslosen Betrieb zusätzlich erschwert. Deshalb ist die Wahl des richtigen Schmierstoffs so ausschlaggebend sowohl bei der Erstschmierung der Bauteile wie auch später bei der Nachschmierung im Betrieb. Denn dem Schmierstoff fällt die Aufgabe zu, die zuverlässige Funktion der Maschinenelemente zu gewährleisten. Wichtige Schmierpunkte in Windkraftanlagen befinden sich im Hauptgetriebe, im Gondel-Nachführgetriebe, im Hauptlager, in den Generatorlagern, in der Blattverstellung sowie in der Gondel-Drehverbindung. Bei den verwendeten Schmierölen und Schmierfetten zählen eine zuverlässige Leistungsfähigkeit über eine lange Gebrauchsdauer und über einen weiten Temperaturbereich sowie eine hohe Belastbarkeit. Das schlägt sich beim Betreiber in Form langer Nachschmierintervalle für Schmierfette und langer Standzeiten für Schmieröle nieder. Doch wie können Sie dazu beitragen, dass Ihre Bauteile und Anlagen den extrem hohen Belastungen standhalten? Mit Spezialschmierstoffen von Klüber Lubrication sind Sie immer bestens ausgestattet. Klüber Lubrication als Experte für Spezialschmierstoffe arbeitet eng mit den Herstellern aller wichtigen Bauteile und den OEMs zusammen, um die Grenzen des Machbaren ständig zu erweitern: im Sinne größerer Serviceintervalle, einer längeren Lebensdauer der Bauteile und einem noch zuverlässigeren Betrieb. Haben Sie schon einmal genauer betrachtet, welche Auswirkungen Spezialschmierstoffe auf die Kosten des laufenden Betriebs haben? Der Schmierstoff erweist sich als verhältnismäßig geringe Investition aber eine mit entscheidender Wirkung! 3

4 Mehr Leistung geringere Kosten Das leistungsstarke Getriebeöl für extrem belastete Getriebe Die immer höhere Leistungsdichte von Windkraftanlagen bringt eine größere Belastung der Getriebe mit sich. Die Erfahrungen mit den bislang im Markt verfügbaren herkömmlichen Getriebeölen zeigen, dass diese den anspruchsvollen Anforderungen wie Verschleißschutz der Wälzlager, Graufl eckentragfähigkeit, Schaum- und Rückstandsbildung oder Viskositätsstabilität nicht immer gerecht werden. Warum ein Hochleistungsgetriebeöl von Klüber Lubrication verwenden? Um die Schwachpunkte bestehender Produktkonzepte zu überwinden, hat Klüber Lubrication ein hoch belastbares Getriebeöl für Anwendungen in Windenergieanlagen entwickelt. Im Vergleich zu Standardölen zeichnet sich Klübersynth GEM N durch eine hohe Alterungsbeständigkeit, eine hohe Belastbarkeit und ein niedriges Reibungsverhalten aus. Es ermöglicht lange Ölwechselintervalle, verringert die Verlustleistung und steigert den Ertrag der Anlagen spürbar bis zu mehreren tausend Euro über die Dauer der Betriebszeit der Anlagen hinweg. Es weist ausgezeichnete Anti-Schaum-Eigenschaften auf und bietet einen hervorragenden Schutz vor Graufl ecken. Darüber hinaus enthält es keine Additive, die zur Bildung von Rückständen führen könnten. Durch seine hohe Scherstabilität verfügt es über eine konstante Viskosität. Klübersynth GEM N erfüllt nicht nur die Anforderungen der Getriebehersteller, Wälzlagerhersteller und Windkraftanlagenhersteller, sondern auch die der Betreiber dieser Anlagen. Neben der Viskosität sind es die Additive eines Getriebeöls, die zuverlässig vor Graufl eckenbildung und Fressschäden schützen und somit die Getriebelebensdauer erhöhen. Graufl eckigkeit ist eine Verschleißerscheinung hoch belasteter Zahnräder in Getrieben, insbesondere an Kontaktfl ächen im Bereich von Mischreibung und negativem spezifi schen Gleiten. Die oberfl ächennahen Bereiche werden plastisch verformt und es bilden sich Mikrorisse. Die geschädigte Fläche auf der Zahnfl anke erscheint mit bloßem Auge mattgrau. Unter starker Vergrößerung ist zu erkennen, dass zahlreiche kleinste Ausbrüche und Poren die Ursache für das graue Erscheinungsbild sind. Die wichtigsten Ursachen für das Entstehen von Graufl ecken sind: hohe Belastung niedrige Drehzahlen, denn sie bewirken geringere Schmierfi lmdicken ungünstige Zahngeometrie, die zu hohen lokalen Belastungen der Zahnfl anke führt große Rauheit der Zahnfl anke ungeeignete Schmierstoffe Klübersynth GEM N hat in zahlreichen Tests bewiesen, dass es die Anforderungen der Getriebehersteller erfüllt Anforderungen Klübersynth GEM N Getriebeöl nach DIN CLP HC Elastomerverträglichkeit 72 NBR 902 bestanden Elastomerverträglichkeit 75 FKM 585 bestanden Schaumverhalten ASTM D 892 bestanden Flender-Schaumtest (Gesamtvolumenzunahme) < 15 % Feinfiltration möglich FVA 54 IV Graufleckentragfähigkeit, 60 C hoch FVA 54 IV Graufleckentragfähigkeit, 90 C hoch FZG-Fresstest, DIN ISO , A/8,3/90, > 14 Schadenskraftstufe FZG-Fresstest, DIN ISO in Anlehnung, A/16,6/90, > 14 Schadenskraftstufe FZG-Verschleißtest (Verschleißkategorie) niedrig 4 FAG FE8 Verschleiß- und Lebensdauertest FAG 4-Stufen-Windkrafttest <= 1,0 0 mg Wälzkörper Verschleiß

5 Einsparpotenziale realisieren Unser Diagramm zeigt das Einsparpotenzial durch die Verwendung von Hochleistungsgetriebeölen auf über die Lebensdauer einer durchschnittlichen Windkraftanlage hinweg werden die Kosten für die Schmierung des Hauptgetriebes hinsichtlich Ölkosten, getriebebedingter Wartungsarbeiten und Einnahmeausfällen dargestellt. Kostenvergleich: Mineralöl, PAO/Esteröl 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Mineralöl Einsparungen Entgangener Gewinn aufgrund wartungsbedingter Stillstände (Ölwechsel) PAO/Esteröl Wartungskosten Ölkosten Die synthetischen Hochleistungsgetriebeöle von Klüber Lubrication ermöglichen signifikante Einsparungen. Höhere Zuverlässigkeit Hohe Graufleckentragfähigkeit schützt vor frühzeitigen Ermüdungsschäden Hochbelastete Getriebe sind fress- und graufleckengefährdet. Das heißt, die durch die Belastung im Zahneingriff entstehenden hohen Pressungen und Temperaturen können Schäden an der Verzahnung verursachen und so zu einem frühzeitigen Ausfall eines Getriebes führen. Insbesondere bei nicht optimierten Verzahnungsgeometrien und -oberflächen, Stoßbelastungen, Schwingungen, hohen Gleitanteilen sowie hohen Flächenpressungen ist die Gefahr von Fress- oder Graufleckenschäden besonders hoch. Die Graufleckigkeit verändert die Zahnflankenform, was sich negativ auf die Verzahnungsdynamik und das Geräuschverhalten auswirken kann. Graufleckigkeit kann außerdem unter Umständen zu tieferen Anrissen und anschließend zu großflächigen Ausbrüchen sogenannten Grübchen oder Pittings auf dem Zahnrad führen. Klübersynth GEM N besitzt durch die Auswahl moderner Additivtechnologien eine hohe Graufleckentragfähigkeit von Schadenskraftstufe >= KS 10 (GFT Hoch ) im Stufentest nach FVA 54/7 und zeigt eine Stagnation der Graufleckenbildung und somit einen hohen Langzeit-Graufleckenschutz im zugehörigen Dauertest. Die hohe Graufleckentragfähigkeit wurde nicht nur bei 90 C, sondern auch bei einer im Windkraftgetriebe üblichen Einspritztemperatur von 60 C nachgewiesen. FZG Graufleckentest (Ergebnisse) GF-C/8,3/60 GF-C/8,3/90 Schadenskraftstufe KS Keine Anforderung Keine Anforderung Standard Klübersynth Standard Klübersynth CLP-ÖL GEM N CLP-ÖL GEM N 5

6 Mehr Leistung geringere Kosten In der Praxis wird oft auch von Graufl eckenbildung berichtet, selbst wenn Industriegetriebeöle mit hoher Graufl eckentragfähigkeit verwendet wurden. Solche Öle bieten laut Stufentest einen guten Schutz vor Graufl eckenbildung. Es konnte nachgewiesen werden, dass Klübersynth GEM N mit seinen modernen Additivtechnologien auch bei bereits bestehenden Graufl ecken an der Oberfl äche der Zahnfl anken reagieren kann und somit eine weitergehende Graufl eckenbildung stoppen kann. Schutz vor Fressschäden Der FZG-Fresstest nach ISO prüft die Fähigkeit eines Öls, vor Fressschäden zu schützen. Die Schadenskraftstufe KS 12 des FZG-Fresstests ist die Mindestanforderung für Schmieröle CLP nach DIN und EP-Öle nach AGMA 9005/E02. Die Getriebeöle von Klüber Lubrication übertreffen diese Anforderung mit deutlich höheren Fresskraftstufen und Geschwindigkeiten. Sie bieten damit einen hervorragenden Schutz, sogar unter extremen Stoßbelastungen. FZG-Fresstest (Ergebnisse) A/8,3/90 A/16,6/90 Schadenskraftstufe KS >14 Keine Anforderung >14 Standard CLP-Öl Klübersynth GEM N* Standard CLP-Öl Klübersynth GEM N* *mit KlüberComp Lube Technology 6

7 Langsamlauf-Verschleiß Der Langsamlauf-Verschleißtest C/0,05/60/12 nach DGMK bestimmt das Verschleißverhalten von Ölen unter Misch- und Grenzreibung. Die Klüber Getriebeöle bestehen den Prüfl auf mit einem Verschleiß unter 40 mg und werden damit in die Verschleißkategorie Niedrig eingeordnet. Das ist die beste Klassifi zierung, die möglich ist. FZG Verschleißtest Zunehmende Viskosität des Schmieröles bewirkt eine größere Schmierfi lmdicke, wodurch sich Verschleißschutz und Dämpfungsvermögen sowie die Fresstragfähigkeit verbessern. Die Viskosität verringert sich bei steigender Temperatur und erhöht sich mit zunehmender Druckbelastung. Eine zu hohe Viskosität kann jedoch eine übermäßige Erwärmung infolge erhöhter Plansch- und Quetschverluste verursachen, besonders bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten. Hingegen kann eine zu niedrige Viskosität zu einer Zunahme der Mischreibungsanteile und einem Verschleißanstieg führen. Viskositäts-Temperatur-Verhalten von Ölen Summenverschleiß (Ritzel + Rad) [mg] mg (t) Viskosität [lglg] Mineralöl Klübersynth GEM N 40 C Längere Getriebelebensdauer durch angepasste und konstante Viskosität Die Perfomance eines Schmieröls wird von dem verwendeten Additivpaket und der Viskosität wesentlich beeinfl usst. Durch die Verwendung von synthetischen Getriebeölen mit günstigem Viskositäts-Temperatur-Verhalten kann die Getriebelebensdauer optimiert werden. Klübersynth GEM N zeigt eine deutlich bessere Viskositätsstabilität unter schwankenden Betriebsbedingungen. Für Zahnradgetriebe steht die Viskosität immer im Vordergrund, da sie entscheidend für den Schmierfi lmaufbau ist. Mineralöl Temperatur [lg] Klübersynth GEM N Tipp: Ein hoher Viskositätsindex erleichtert das Anfahren bei tiefen Außentemperaturen, bietet minimale Leistungsverluste und ermöglicht auch bei hohen Temperaturen den Aufbau eines tragfähigen Schmierfi lms. 7

8 Mehr Leistung geringere Kosten Was für Getriebe gut ist, muss auch für Wälzlager gut sein Vielfach sind Getriebeschäden auf Schäden in den Wälzlagern zurückzuführen. Daher müssen Hersteller von Schmierstoffen nachweisen, dass ihre Produkte neben der Schmierung der Verzahnungen auch für die Schmierung der im Getriebe verwendeten Wälzlager geeignet sind. Aus diesem Grund enthält die überarbeitete Norm DIN den vom Wälzlagerhersteller FAG entwickelten FE8-Wälzlager-Prüfl auf. Der FE8-Prüfstand dient einerseits der Ermittlung des Verschleißverhaltens. Andererseits lässt er Rückschlüsse zu auf die Einfl üsse zu, die das Getriebeöl auf die Lebensdauer der Wälzlager hat. Der Verschleiß der Wälzkörper soll in diesem Prüfl auf unter 30 mg liegen. Klübersynth GEM N besteht den FAG FE8-Test mit sehr guten Ergebnissen und bestätigt damit den optimalen Verschleißschutz dieses Öls. Die Prüfungen mit Klübersynth GEM N belegen, dass bei diesem Hochleistungsgetriebeöl von Klüber Lubrication der Verschleiß mit <10 mg weit unterhalb des maximalen Wertes von <30 mg liegt. Es erfüllt somit problemlos die in der Norm geforderten Leistungskriterien. Diese Ergebnisse bieten den Herstellern und Betreibern von Windkraftanlagen erhöhte Verfügbarkeit und ein enormes Potenzial für Kosteneinsparungen. Verträglichkeit mit Elastomer-Radialwellen-Dichtringen Oft sind Leckagen die Ursache für Reklamationen bei Getrieben. Herkömmliche Getriebeöle und die für die Radialwellendichtungen verwendeten Elastomere sind häufi g nicht ausreichend miteinander verträglich. Dadurch kann die Dichtungsfunktion beeinträchtigt werden, sodass es zu Leckagen kommt. Die Hochleistungsgetriebeöle von Klüber Lubrication wurden in speziellen Prüfl abors der Freudenberg Gruppe mit zahlreichen Werkstoffen unter dynamischen Bedingungen getestet mit sehr guten Ergebnissen. FE8 Wälzlagertest (Ergebnisse) Verschleiß D7,5/80-80 Wälzkörperverschleiß [mg] Standard CLP-Öl 10 Klübersynth GEM N 8

9 Längere Gebrauchsdauer von Getriebeölen Die längere Gebrauchsdauer der Klüber Hochleistungsgetriebeöle ermöglicht dem Getriebe-OEM die Konstruktion von Getrieben mit einem extrem niedrigen Instandhaltungsaufwand. Dies bedeutet für die Betreiber von Windkraftanlagen, dass sie seltener Öl und Filter wechseln müssen. Folglich reduzieren sich auch die Entsorgungskosten. Die Anlagenbetreiber fordern für Getriebeöle lange Standzeiten. Während beispielsweise bei einem Pkw das Motorenöl nach bis km gewechselt wird, was einer Betriebszeit von 300 bis 600 Stunden bei durchschnittlich 50 km/h entspricht. So toleriert man bei Windkraftanlagen einen Ölwechsel am Hauptgetriebe nach mehr als Betriebsstunden. Standardschmierstoffe, die in diversen Normen charakterisiert sind, erfüllen die heutigen Erwartungen der Windkraftindustrie nicht im Gegensatz zu Klüber Getriebeölen. Zahlreiche Test belegen, dass unsere Getriebeöle ein gutes Schaumverhalten aufweisen und eine Feinfi ltration möglich ist. KlüberComp Lube Technology Wir haben die hohen Anforderungen der modernen Antriebstechnik durch eine ganzheitliche Betrachtung unter unserer KlüberComp Lube Technology zusammengefasst. Ob Sie nun ein Hersteller oder ein Betreiber von Getrieben sind: mit KlüberComp Lube Technology können Sie die Leistungsfähigkeit Ihrer Getriebe erheblich steigern. KlüberComp Lube Technology kombiniert vier wichtige Aspekte: Components: Betrachtung aller Getriebebauteile Composition: Formulierungen aus hochwertigen Rohstoffen Competence: individuelle Beratung und individueller Service Competitive: höchstes Leistungsniveau Viele Getriebehersteller und Anwender haben sich aufgrund dieser ganzheitlichen Betrachtung für Getriebeöle von Klüber Lubrication entschieden. 9

10 Ölwechsel: So wird s gemacht Ölwechsel ohne Ölumstellung Bei ölgeschmierten Getrieben werden nach bestimmten Intervallen Ölwechsel notwendig, da Einsatz- und Umgebungsbedingungen den Schmierstoff durch Alterung, Abrieb und Fremdeintrag unzulässig verändert haben. Ziel des Ölwechsels ist es, wieder eine betriebssichere Schmierung herzustellen. Das gleiche Ziel will man erreichen, wenn ein ansonsten noch verwendbares Getriebeöl für die Betriebsbedingungen nicht geeignet ist und ausgewechselt werden muss. Bei einem solchen Ölwechsel bleiben technisch unvermeidbare Restmengen im Getriebe. Häufi g kann man diese Restmengen nicht tolerieren und muss geeignete Maßnahmen ergreifen, sie zu entfernen. Die einfachste Methode ist die Spülung des Getriebes. Das alte Getriebeöl wird möglichst im betriebswarmen Zustand unmittelbar nach dem Stillsetzen abgelassen. Ein nachfolgender Spülvorgang soll noch weitere Rückstände austragen. Mit Hilfe von nicht fasernden Tüchern keine Putzwolle und Gummischiebern lassen sich Ölbehälter und Getriebeinnenwandungen zusätzlich reinigen. Ein größeres Problem stellen stärkere Verschmutzungen im System dar. Dies können Ablagerungen durch übermäßig gealtertes Öl sein. In diesen Fällen hilft nur die Anwendung von Reinigungsölen und eine manuelle Reinigung der zugänglichen Bereiche. Zur Reinigung mit Öl bietet sich KlüberSummit Varnasolv als Hinzugabe zu Mineralöl und PAO an, da es zu einem schnellen Lösen der Rückstände führt. Zunächst werden zirka 10 % der bestehenden Ölfüllung abgelassen. Danach füllt man entsprechend mit KlüberSummit Varnasolv auf. Nach einer Laufzeit von 24 bis 48 Stunden kann das Öl abgelassen werden. Verbliebene Schmutzreste können mechanisch entfernt werden. ersetzt, kann man die Ölrückstände lösen und damit die Reinigung des Getriebes erleichtern. Um Schäden zu vermeiden, sind nach dem Ölablassen, das möglichst im betriebswarmen Zustand geschehen sollte, Getriebe oder geschlossene Schmiersysteme mit dem später zu verwendenden synthetischen Getriebeöl zu spülen. Das zur Spülung verwendete synthetische Getriebeöl darf anschließend nicht zur Schmierung verwendet werden, kann aber aufbewahrt werden und für weitere Spülungen dienen. Vor dem Einfüllen des frischen synthetischen Öls sind Ölfi lter oder Filtereinsätze zu wechseln. Umstellung von Mineralöl auf Polyalphaolefin (PAO) Klübersynth GEM N Polyalphaolefi ne ähneln in ihrem chemischen Aufbau Mineralölen. Sie können daher ohne Bedenken mit Resten von Mineralölen, die sich durch normales Ölablassen nicht entfernen lassen, gemischt werden. Um die vollständige Leistungsfähigkeit zu erhalten, sollten die Restmengen, inklusive Umlaufsystem und Ölbehälter, jedoch 5 % nicht überschreiten. Mischungen mit Getriebeölen anderer synthetischer Basis sind nicht zulässig. Getriebeöle auf Basis von PAO verschiedener Hersteller können miteinander gemischt werden. Um die Merkmale des ursprünglichen Getriebeöls nicht zu verändern, sind die Mengen der anderen Ölsorte klein zu halten. Bei Betriebs-Öltemperaturen über 80 C sollten nur Dichtungen aus Fluorkautschuk oder Polytetrafl uorethylen (PTFE) verwendet werden. Unter 80 C sind auch Dichtungen aus NBR gegenüber PAO-Ölen beständig. Für Gehäuseinnenanstriche empfehlen sich Epoxid- und Polyurethan-Lacke. Umstellung von Mineralöl auf synthetisches Getriebeöl Die Umstellung von Mineralöl auf synthetisches Getriebeöl sollte sehr sorgfältig durchgeführt werden. Es genügt unter Umständen nicht, nur das gebrauchte Mineralöl abzulassen und neues synthetisches Getriebeöl einzufüllen. Besonders bei älteren Getrieben kann davon ausgegangen werden, dass sich Ölrückstände im Getriebegehäuse, in Ölleitungen und weiteren Bauteilen angelagert haben, die von allen synthetischen Ölen an- und abgelöst werden. Sofern die Rückstände nicht entfernt werden, können diese im späteren Betrieb zu Getriebeschäden führen. Ölleitungen und Filter werden zugesetzt, Dichtungen, Pumpen und Verzahnungen beschädigt. Indem man zirka 10 % der vorhandenen Mineralölfüllung durch Klüber Summit Varnasolv 10

11 Ölwechsel Checkliste Getriebeinspektion Getriebe sauber Getriebe stark verschmutzt Öl warm ablassen Zirka 10 % der Ölfüllung warm ablassen Inspektion der Verzahnung Vorhandene Filter wechseln Neues Öl einfüllen Getriebe in Betrieb nehmen und wieder abstellen Ölstand überprüfen Ggf. Referenzölmuster nehmen Getriebe verschmutzt Öl warm ablassen Mit Varnasolv nachfüllen Std. betreiben Öl warm ablassen Spülöl einfüllen* Getriebe ohne Last bzw. nur Einspritzsystem zirka Min. betreiben* Spülöl ablassen* Inspektion der Verzahnung Spülöl einfüllen Vorhandene Filter wechseln Getriebe ohne Last bzw. nur Einspritzsystem zirka Min. betreiben Neues Öl einfüllen Spülöl ablassen Inspektion der Verzahnung Getriebe in Betrieb nehmen und wieder abstellen Ölstand überprüfen Vorhandene Filter wechseln Ggf. Referenzölmuster nehmen Neues Öl einfüllen * Bei Bedarf Getriebe in Betrieb nehmen und wieder abstellen Ölstand überprüfen Ggf. Referenzölmuster nehmen 11

12 Das innovative Schmierfett für alle Lager Schmierung von Haupt-, Generatoren-, Blatt- und Azimutlagern Die unterschiedlichen Drehzahlen, Belastungen, Baugrößen und Funktionen der einzelnen Lagerstellen machten es für die Betreiber von Windkraftanlagen bislang notwendig, auf zahlreiche Fette verschiedener Schmierstoffhersteller zurückzugreifen. Hinzu kommt, dass in Windparks nur selten Windturbinen eines einzigen Herstellers laufen und deshalb unterschiedliche Schmierstoffempfehlungen zu berücksichtigen sind. Darüber hinaus kommen häufi g auch verschiedene Turbinenmodelle eines Herstellers zum Einsatz. Für die Betreiber bedeutet dies einen hohen fi nanziellen Aufwand für Logistik, Lagerhaltung und Fettentsorgung sowie die ständige Gefahr von Verwechslungen. Da außerdem die meisten Turbinen noch von Hand nachgeschmiert werden, muss der Instandhalter mehrere Schmierstoffe im Einsatz mitführen. Ein Problem für die Anlagenbetreiber kann sich außerdem ergeben, wenn bestimmte Schmierstoffe nicht weltweit verfügbar sind. Die Innovation von Klüber Lubrication: ein Schmierfett für alle Lager Klüber Lubrication ist es gelungen, durch eine spezielle Grundölmischung und ein gezielt abgestimmtes Additivpaket die unterschiedlichen Anforderungen der einzelnen Lagerschmierstellen mit einem einzigen Produkt zu bedienen: mit Klüberplex BEM Dieses ist ein Spezialschmierstoff für hoch belastete Wälz- und Gleitlager. Klüberplex BEM ist ausgelegt für Hauptlager, die mit ihren niedrigen Drehzahlen einer hohen Belastung und Vibration ausgesetzt sind. die Nachschmierung von Generatorlagern, die hohe Drehzahlen und hohe Temperaturen bewältigen müssen. Die Erstschmierung erfolgt beim Hersteller, zum Beispiel. mit Klüberplex BEM Blatt- und Azimutlager, die neben hoher Belastung auch oszillierenden Bewegungen und Vibration ausgesetzt sind. Klüberplex BEM erfüllt und übertrifft die aktuellen Anforderungen der Lager- und Windenergieanlagen-OEMs sowie die der Anlagenbetreiber. Der weite Gebrauchstemperaturbereich, die gute Förder- und Dosierbarkeit in Zentralschmiersystemen und die ebenfalls gute Fettverteilung und Ölabgabe sorgen für einen störungsfreien Betrieb der Windenergieanlage. Hoher Verschleißschutz selbst bei Vibrationen erhöht die Lebensdauer der Lager. Klüberplex BEM vermeidet auch die kostspieligen Stillstandsschäden. Insgesamt vermindert sich die Zahl notwendiger Betriebsunterbrechungen, sodass die Produktivität merklich steigt. Außerdem reduzieren sich die Reparatur- und Ersatzteilkosten für den Betreiber ebenso wie die Kosten für die Entsorgung gebrauchter Fette. Dank Klüberplex BEM kann der Anlagenbetreiber nun sein Schmierfettsortiment auf ein einziges Fett reduzieren. Damit sind Verwechslungen ausgeschlossen, die Lagerhaltung und Logistik werden vereinfacht. Warum kann Klüberplex BEM für alle Lager verwendet werden? Wir haben Klüberplex BEM für die Schmierung der Lager in Windturbinen entwickelt und dabei alle kritischen Betriebsbedingungen der verschiedenen Lager berücksichtigt. Wichtig war für uns, dass der Schmierstoff insbesondere die Anforderungen von Stillstand beziehungsweise Taumelbetrieb im gebremsten Zustand abdeckt. Gerade Stillstand beziehungsweise Taumelbetrieb stellen eine der schwierigsten Schmierbedingungen dar, da sich die Reibstellen punktuell über einen längeren Zeitraum nahezu an der gleichen Stelle berühren. Eine für die Anwendung optimierte Abstimmung der Konsistenz/Grundölviskosität und effi ziente Ölabgabe des Fettes ermöglichen einen zuverlässigen Schmierfi lmaufbau und eine optimale Fettverteilung. Klüberplex BEM im Test Um die zahlreichen Vorgaben der Lagerhersteller und Anlagenbetreiber zu erfüllen und sogar zu übertreffen, führt Klüber Lubrication grundsätzlich mehrere Tests durch, bevor ein Fett für bestimmte Anwendungen freigegeben wird. Neben einer Vielzahl von statischen Tests werden spezielle dynamische Wälzlagerprüfungen durchgeführt wie der FAG-FE-8-Wälzlagerverschleiß-Test und der SKF-ROF-Test für die Schmierfettgebrauchsdauer. Auch der Spezialschmierstoff Klüberplex BEM durchlief ein umfangreiches Testprogramm während der Entwicklung. In allen Test zeigte sich, dass der Schmierstoff die Anforderungen der Industrie bei weitem übertrifft. 12

13 Ergebnisse im SNR-FEB 2-Wälzlagerfett-Test Das Verschleißschutzverhalten von Schmierfetten in Wälzlagern bei kleinen oszillierenden Abwälz- und Gleitbewegungen und konstanter Last ermittelt die SNR-FEB 2-Wälzlagerfett-Prüfmaschine. Da das Verschleißbild dem Erscheinungsbild bei der Härteprüfung nach Brinell ähnelt, ist der Test auch unter der Bezeichnung False Brinelling-Test bekannt. Hierbei wird eine Axialkraft von N aufgewendet, was einer Hertz schen Pressung von N/mm 2 entspricht. Die Versuchsdauer beträgt 5 beziehungsweise 50 Stunden, die Frequenz 24 Hz und der Schwingwinkel ± 3. Die Temperatur der unteren Wellenscheibe liegt bei 20 C beziehungsweise Raumtemperatur. Wettbewerbsprodukt 1: Wegen Überschreitung der Verschleißwerte wurde der Test nach 13,5 Stunden abgebrochen. Wettbewerbsprodukt 2: Wegen Überschreitung der Verschleißwerte wurde der Test nach 39,6 Stunden abgebrochen. Der Test mit Klüberplex BEM ergab bei Raumtemperatur einen Wälzkörperverschleiß von unter 5 mg. Bei 20 C lag das Messergebnis unter 20 mg. Beides sind sehr gute Werte. Vergleiche mit anderen marktüblichen Schmierstoffen zeigten, dass diese schon bei Raumtemperatur nicht das Leistungsniveau von Klüberplex BEM erreichen. Klüberplex BEM erreicht die maximale Laufzeit von 50 Stunden. 13

14 Das innovative Schmierfett für alle Lager Tieftemperaturverhalten von Fetten Windkraftanlagen unterliegen starken Temperaturschwankungen. Gerade im Tieftemperaturbereich ergeben sich dadurch für die Betreiber besonders hohe Anforderungen. Da Elektrik, Kunststoffbauteile und andere Komponenten nicht für Temperaturen im Bereich unter 10 bis 15 C ausgelegt sind, werden die Anlagen, die nicht über ein sogenanntes Cold Climate Package verfügen, üblicherweise abgeschaltet, wenn die Außentemperatur unter diese Werte sinkt. Das Wälzlagerfett darf sich jedoch nicht verändern, wenn es während der Stillstandszeit extrem tiefen Temperaturen ausgesetzt ist. Die Anlage wird wieder angefahren, sobald wieder eine ausreichend hohe Außentemperatur für den Betrieb erreicht wird. Um das Anfahren der Anlage zu unterstützen, werden oftmals Heizsysteme eingesetzt. Zu diesem Zeitpunkt muss das Wälzlagerfett mit unveränderter Leistungsfähigkeit zur Verfügung stehen. Damit dies nachweislich möglich ist, muss der Schmierstoff vor seiner Freigabe eine Vielzahl von Prüfungen durchlaufen. Die untere Gebrauchstemperatur von Schmierfetten wird im Allgemeinen mit dem genormten Fließdrucktest oder dem Tieftemperatur-Drehmomenttest (IP 186) bestimmt. Die oberen Gebrauchstemperaturen für Schmierfette werden im FE9-Wälzlagerfett-Prüfgerät (DIN 51821) oder im SKF-ROF-Test ermittelt. Für Klüberplex BEM ergaben sich im Tieftemperatur-Drehmomenttest eine untere Gebrauchstemperatur von 40 C sowie im SKF-ROF-Test eine obere Gebrauchstemperatur von 150 C. Die untere Gebrauchstemperatur bezeichnet die Temperatur, bei der das Produkt den Fließdrucktest oder die Tieftemperatur- Drehmomentprüfung noch bestanden hat. Der vom Schmierstoffhersteller genannte untere Gebrauchstemperaturwert bedeutet allerdings nicht, dass das Produkt dann noch zwangsläufi g eine ausreichende Schmierwirkung hat und damit einen guten Verschleißschutz bei tiefen Temperaturen für entsprechende Anwendungen bietet. Aus diesem Grund hat Klüber Lubrication neben den bereits genannten Tests auch das Verschleißverhalten bei 20 C im SNR-FEB 2-Test geprüft. Hier zeigt sich zum einen, dass die Schmierfähigkeit von Klüberplex BEM als auch von Klüberplex BEM bei sehr niedrigen Temperaturen weiterhin gegeben ist. Zum anderen wird das hervorragende Verschleißschutzverhalten deutlich. Die Schmierstoffe erreichten bei dieser Temperatur das Messergebnis unter 20 mg Lagerverschleiß also einen sehr guten Wert. Klüberplex BEM und Klüberplex BEM haben in einem speziellen Einlagerungstest gezeigt, dass sie die in der Windkraftindustrie erforderlichen Temperaturanforderungen problemlos bestehen selbst wenn diese deutlich unter der unteren Gebrauchstemperatur liegen. Trotz der extremen Minustemperaturen verändert sich der Schmierstoff nicht. Und weil er sich nicht verändert, ist er beim Wiederanfahren der Anlage voll leistungsfähig. Nicht zuletzt besitzen Klüberplex BEM und Klüberplex BEM auch bei extremen Minustemperaturen ein sehr gutes Haftvermögen, was wiederum zu einer guten Schmierfähigkeit beim Betrieb unter tiefen Temperaturen beiträgt. Diese Haftfähigkeit im Tieftemperaturbereich hat Klüber in einem speziell dafür entwickelten Biegestreifen-Test erfolgreich geprüft unter Temperaturbedingungen, die wesentlich unterhalb der unteren Gebrauchstemperatur lagen. 14

15 Tipps für die Praxis Was ist bei der Umstellung auf ein neues Lagerfett zu beachten? Umfangreiche Mischbarkeitstest haben belegt, dass sich Klüberplex BEM mit den heute in der Windkraftbranche üblicherweise verwendeten Lagerfettengut mischen lässt auch mit denen anderer Hersteller. Dies erleichtert die Schmierstoffumstellung. Eine Lagerreinigung vor der Umstellung ist nicht nötig. Dennoch gilt: Die volle Leistungsfähigkeit von Klüberplex BEM kann nur im unvermischten Zustand erreicht werden. Wir empfehlen deshalb, bei der Umstellung auf Klüberplex BEM so lange nachzuschmieren, bis dieses Produkt sichtbar aus dem Lager austritt. Nachschmiermengen und Nachschmierintervalle Nachschmiermenge und Nachschmierintervall legt der Lagerhersteller oder Windturbinen-OEM fest. Durch die Leistungsfähigkeit von Klüberplex BEM kann aber zum Beispiel das Nachschmierintervall beim Generatorlager von drei bis vier Monaten auf über sechs Monate verlängert werden. Das bietet dem Betreiber eine zeitliche Reserve für die Nachschmierung denn wer möchte schon seine Anlage für eine Wartung außer Betrieb nehmen, wenn der Wind gerade günstig weht. Ist Klüberplex BEM mit den vorhandenen Dichtungen verträglich? Klüberplex BEM besitzt eine gute Verträglichkeit mit allen gängigen Dichtungselastomeren. Ausgiebige Tests in Freudenberg-Prüfl abors ergaben, dass die Änderung der Elastomereigenschaften durch den Kontakt mit dem Spezialfett in den zulässigen Grenzen liegt. Die Testdauer betrug 28 Tage bei einer Temperatur von 60 C. Verträglichkeit von Klüberplex BEM mit unterschiedlichen Dichtungsmaterialien: 80 NBR B HNBR U NBR B248 Gut Sehr gut Sehr gut 15

16 Die saubere Lösung für die Verzahnung von Azimut- und Blattlagern Das Problem der offenen Verzahnung von Azimut- und Blattlagerantrieben ist, dass Schmierstoff von der Verzahnung abtropfen kann. Zum einen führt das Abtropfen zu einer Mangelschmierung, die erhöhten Verschleiß nach sich zieht. Zum anderen verschmutzen die herkömmlichen schwarzen Schmierstoffe die Anlage also Gondel und Turm. Klüber Lubrication bietet mit Klüberplex AG /462 (NLGI- Klasse 1 und 2) und Klübersynth AG (NLGI-Klasse 1) weiße Schmierstoffe für die Verzahnung von Azimut- und Blattlagern an, die auch bis 40 C besonders trag- und haftfähig bleiben und somit für einen zuverlässigen Verschleißschutz sorgen. Da die Schmierstoffe besonders gut an der Verzahnung haften, reduziert sich der Schmierstoffverbrauch und die Wartungsintervalle verlängern sich. Klüberplex AG /462 und Klübersynth AG im Test Salzwasserbeständigkeit Im SKF Emcor-Test wurden Klüberplex AG /462 und Klübersynth AG mit synthetischem Meerwasser hinsichtlich Korrosionsschutz getestet. Der Korrosionsgrad 2 belegt ein gutes Korrosionsschutzverhalten unter Einfl uss von Salzwasser. Lasttragevermögen Klüberplex AG /462 und Klübersynth AG erreichen im FZG-Test die Lasttragestufe 12. Das heißt, dass alle drei Produkte die Anforderungen an ein Getriebefett voll und ganz erfüllen. Tieftemperaturverhalten Klüberplex AG /462 ist ohne Heizung mit handelsüblichen Schmiersystemen bis zirka 0 C, Klübersynth AG bis minus 30 C förderbar. Tests im Klüber eigenen Prüffeld haben ergeben, dass Klüberplex AG /462 und Klübersynth AG in puncto Haftfähigkeit sowohl bei 40 C als auch bei hohen Temperaturen vergleichbaren schwarzen Schmierstoffen überlegen ist. Tests bei 70 C und vertikaler Oberfl äche zeigten, dass Klüberplex AG /462 und Klübersynth AG auch nach 48 Stunden nicht tropfen. C Förderbarer Temberaturbereich Schmierfähiger Fettfi lm Temperaturbeständigkeit Klübersynth AG Klüberplex AG /462 16

17 Tipps für die Praxis Was ist bei der Umstellung auf Klüberplex AG /462 und Klübersynth AG zu beachten? Bei manueller Nachschmierung müssen die Antriebe vor einer Umstellung auf Klüberplex AG /462 nicht extra gereinigt werden sogar dann nicht, wenn zuvor ein schwarzer Schmierstoff verwendet wurde. Bei der Verwendung eines Zentralschmiersystems sollte der Vorratsbehälter allerdings möglichst entleert worden sein, bevor Klübersynth AG nachgefüllt wird. Wie bei allen Vermischungen gilt, dass die volle Leistungsfähigkeit des Spezialschmierfetts nur im unvermischten Zustand erreicht wird. 17

18 Optimal ausgestattet mit unseren Spezialschmierstoffen Hauptlager Klüberplex BEM Getriebemotor Klübersynth GEM 4 N Reihe, Klübersynth GH 6 Reihe Blattlager Klüberplex BEM Blattlagerantrieb Klüberplex AG /-462, Klübersynth AG

19 Schleifring Klüberalfa YM 3-30 Spray Hauptgetriebe Klübersynth GEM N, Klübersynth GH Generatorenlager Klüberplex BEM , Klüberplex BEM Azimutlager Klüberplex BEM Azimutantrieb Klüberplex AG /-462, Klübersynth AG

20 Schmierstoffe für Getriebe Bauteil Herausforderung Hauptgetriebe Hohe Fresstragfähigkeit und ausgezeichnete Graufl eckentragfähigkeit erforderlich Lack- und Elastomerverträglichkeit erforderlich Die Funktion der Getriebe ist darüber hinaus von einem zuverlässigen Betrieb der Wälzlager abhängig. Die Anforderungen der Wälzlagerindustrie müssen daher auch erfüllt werden. Getriebemotoren Hohe Fresstragfähigkeit und ausgezeichnete Graufl eckentragfähigkeit erforderlich Lack- und Elastomerverträglichkeit erforderlich Die Funktion der Getriebe ist darüber hinaus von einem zuverlässigen Betrieb der Wälzlager abhängig. Die Anforderungen der Wälzlagerindustrie müssen daher auch erfüllt werden. 20

21 Spezialschmierstoff Anmerkung Klübersynth GH Klübersynth GEM N Synthetisches Hochleistungsgetriebeöl für hohe Temperatur- und Belastungsanforderungen. Mögliche Ölgebrauchsdauer zirka 5x länger als bei mineralölbasierten Schmierstoffen. Klübersynth GEM 4 N Reihe Klübersynth GH 6 Reihe Synthetisches Hochleistungsgetriebeöl für besonders tiefe und erhöhte Temperaturen sowie hohe Belastungsanforderungen Ölgebrauchsdauer ist zirka 3x länger als bei mineralölbasierten Schmierstoffen. Anwendungevorteile / Nutzen Hohe FZG-Fresstragfähigkeit (> 14) bietet Schutz bei normalen und erhöhten Belastungen. Hohe Graufleckentragfähigkeit bei 90 C und 60 C schützt vor frühzeitigen Ermüdungsausfällen. Guter Wälzlagerverschleißschutz verhindert frühzeitige Wälzlagerausfälle. Dynamische Dichtungsverträglichkeitstests mit NBR und FKM belegen den Schutz vor ölbedingten Dichtungsunverträglichkeits-Leckagen. Geringerer Reibwert mindert die Verlustleistung und verbessert den Wirkungsgrad, dies führt zu optimalen Ertragsergebnissen. Deutlich längere Gebrauchsdauer durch ausgezeichnete Alterungs- und Oxidationsstabilität, dadurch können die Serviceintervalle erheblich ausgedehnt werden. Ausreichender Schmierfilm auch bei hohen Temperaturen, durch hervorragendes Viskosität-TemperaturVerhalten. Guter Verschleißschutz schützt alle geschmierten Bauteile ausreichend gegen Verschleiß und Fressschäden. Gute Filtrierbarkeit, geschmierte Bauteile werden ausreichend mit sauberem Getriebeöl versorgt und erreichen somit ihre optimale Lebensdauer. 21

22 Schmierstoffe für Lager Bauteil Hauptlager Herausforderung Geringe Drehzahlen Teilweise oszillierende Bewegungen Hohe Belastung Vibrationen Azimutlager Oszillierende Bewegung Hohe Belastung Vibrationen Blattlager Oszillierende Bewegung Niedrige Temperaturen Hohe Belastung Vibrationen Generatorenlager Hohe und niedrige Drehzahlen Teilweise oszillierende Bewegung Hohe Temperaturen Hohe Belastung Vibrationen 22

23 Spezialschmierstoff Anmerkung Anwendungevorteile / Nutzen Klüberplex BEM The ADDED Value Das Spezialfett Klüberplex BEM erfüllt und übertrifft alle aktuellen Anforderungen der Hersteller von Lagern und Windenergieanlagen sowie der Betreiber der Anlagen. Der weite Gebrauchstemperaturbereich, die gute Förder- und Dosierbarkeit in Zentralschmiersystemen und die ebenfalls gute Fettverteilung und Ölabgabe sorgen für einen störungsfreien Betrieb einer Windenergieanlage. Hoher Verschleißschutz, selbst bei Vibrationen, erhöht die Lebensdauer der Lager. Verminderung der Stillstandszeiten, dadurch erhöhte Produktionszeiten Reduzierung der Reparatur- und Ersatzteilkosten Vereinfachte Logistik durch Sortenreduzierung und geringere Lagerhaltung Für die Erst- und Nachschmierung: Klüberplex BEM Für die Nachschmierung: Klüberplex BEM

24 Schmierstoffe für Zahnkranz-/ Ritzelantriebe und Schleifringe Bauteil Zahnkranz-/ Ritzelantriebe (Verzahnung von Azimut- und Blattlagern) Herausforderung Geringe Bewegung Hohe Belastung Senkrecht stehende Zähne Korrosionsneigung Bauteil Schleifringe Herausforderung Verschleiß und Korrosion erhöhen den Übergangswiderstand 24

25 Spezialschmierstoff Klüberplex AG und 462 Klübersynth AG Anwendungevorteile / Nutzen Das Produkt verfügt über eine gute Haftfähigkeit. Auch bei senkrechter Verzahnung fällt im Vergleich zu anderen Produkten kein Schmierstoff ab. Somit reduzieren sich der Schmierstoffverbrauch, der Entsorgungsaufwand und die Reinigungskosten für die Gondel. Aufgrund der hellen Farbe sauberes Erscheinungsbild der Gondel und des Turms Durch gute Förder- und Dosierbarkeit in Zentralschmiersystemen störungsfreier Betrieb der Anlage und erhöhte Anlagenverfügbarkeit Wirksamer Korrosionsschutz auch bei längerem Stillstand. Der Korrosionsschutz ist auch wirksam bei Anlagen im Offshore-Einsatz, bei denen die feuchte Luft in der Gondel salzhaltig ist. Klüberplex AG und 462 können sowohl für große als auch für kleine offene Zahnradgetriebe genutzt werden. Spezialschmierstoff Anwendungevorteile / Nutzen Klüberalfa YM 3-30 Spray Erhöhte Lebensdauer, da Klüberalfa YM 3-30 den elektrischen Kontakt vor schädlichen Umwelteinflüssen schützt. Der elektrische Kontakt bleibt länger bestehen. Dadurch erhöht sich die Anlagenverfügbarkeit. Klüberalfa YM 3-30 Spray ist ein lange beständiges Schleifringöl mit besonders niedriger Grundölviskosität. Es lässt sich als Spray besonders gleichmäßig, sauber und einfach auf die Kontakte auftragen. Mit Klüberalfa YM 3-30 Spray geschmierte Schleifringe lassen sich daher besonders wartungsarm betreiben. 25

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27 Herausgeber und Copyright: Klüber Lubrication München SE & Co. KG Nachdruck, auch auszugsweise, nur bei Quellenangabe und Zusendung eines Belegexemplars und nur nach Absprache mit Klüber Lubrication München SE & Co. KG gestattet. Die Angaben in diesem Dokument basieren auf unseren allgemeinen Erfahrungen und Kenntnissen zum Zeitpunkt der Veröffentlichung. Sie sollen dem technisch erfahrenen Leser Hinweise für mögliche Anwendungen geben. Die Angaben beinhalten jedoch keine Zusicherung von Eigenschaften und keine Garantie der Eignung des Produkts für den Einzelfall. Sie entbinden den Anwender nicht davon, das ausgewählte Produkt vorher in der Anwendung zu testen. Alle Angaben sind Richtwerte, die sich am Schmierstoffaufbau, am vorgegebenen Einsatzzweck und an der Anwendungstechnik orientieren. Schmierstoffe ändern je nach Art der mechanischen, dynamischen, chemischen und thermischen Beanspruchung druck- und zeitabhängig ihre technischen Werte. Diese Veränderungen können Einfl uss auf die Funktion von Bauteilen nehmen. Wir empfehlen grundsätzlich ein individuelles Beratungsgespräch und stellen auf Wunsch und nach Möglichkeit gerne Proben für Tests zur Verfügung. Klüber Produkte werden kontinuierlich weiterentwickelt. Deshalb behält sich Klüber Lubrication das Recht vor, alle technischen Daten in diesem Dokument jederzeit und ohne Vorankündigung zu ändern. Klüber Lubrication München SE & Co. KG Geisenhausenerstraße München Deutschland Amtsgericht München HRA

28 Klüber Lubrication your global specialist Unsere Leidenschaft sind innovative tribologische Lösungen. Durch persönliche Betreuung und Beratung helfen wir unseren Kunden, erfolgreich zu sein weltweit, in allen Industrien, in allen Märkten. Mit anspruchsvollen ingenieurtechnischen Konzepten und erfahrenen, kompetenten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern meistern wir seit über 80 Jahren die wachsenden Anforderungen an leistungsfähige und wirtschaftliche Spezialschmierstoffe. Ein Unternehmen der Freudenberg Gruppe