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News
GRW: Schmierstoffe im Extremtest:
         
time:2012/7/20
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GRW Gebrüder Reinfurt ermittelt die widerstandsfaehigsten Initialschmierstoffe für langlebige und wirtschafthiche Kugellager in medizintechnischen Geraeten


Rimpar, 24.Januar 2011 - Als Europas groesster Hersteller von Miniaturkugellagern hat sich die GRW Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG, Rimpar, in jüngster Zeit intensiv mit der optimalen Einsatzqualitaet von Initialschmierstoffen für Miniaturkugellager in der Dental- und Medizintechnik auseinandergesetzt. Gefordert sind eine besondere Widerstandsfaehigkeit gegenüber den notwendigen Sterilisationsvorgaengen und eine weitere Erhoehung der Lebensdauer unter extremen Umgebungsbedingungen. In einer groueangelegten Untersuchung von insgesamt 30 Schmierfetten verschiedener Hersteller hat das Labor von GRW die fünf widerstandsfaehigsten Schmierstoffe ermittelt: Demnach sind Polyharnstoff-verdickte Fette auf Mineraloeloder PAO-Basis fuer den Einsatz in sterilisationsbeduerftigen Medizinprodukten am besten geeignet.Die "Testsieger" der GRW-Untersuchung werden jetzt verstaerkt in den leistungsfaehigen Miniaturkugellagern des Unter- nehmens eingesetzt. So erhoehen sie nachweislich die Zuverlaessigkeit und Lebensdauer von Geraeten in Dental- und Medizinanwendungen und tragen im Besonderen zur Wirtschaftlichkeit der Loesungen für den Endkunden bei.



Bild 1: Für sie sind die besten Schmiermittel gerade gut genug: Die Hochleistungs-Dentalkugellager von GRW

Dentalturbinen werden im Hochgeschwindigkeitsbereich extrem beansprucht. Darüber hinaus werden die verwendeten Schmierstoffe zusaetzlich durch die unbedingt erforderlichen aggressiven Sterilisationsprozesse in besonderer Weise angegriffen. Die Richtlinien des Robert-Koch-Instituts für die hygienische Aufbereitung von medizintechnischen Instrumenten stellen hohe Anforderungen an die Miniaturkugellager, die in Dentaltur-binen und Winkelstücken zum Einsatz kommen. Die Sterilisation im Autoklaven mit Hilfe von aggressivem Heissdampf koennen den von GRW verwendeten nichtrostenden Waelzlaegerstahlen und Kaefigmaterialien wenig anhaben – die meisten Schmiermittel sind diesen Anforderungen jedoch nicht gewachsen. Ein haeufiges Nachschmieren der Dentalinstrumente mit Oelsprays würde beim Einsatz des Geraetes für Verunreinigungen etwa bei der Behandlung von offenen Wunden führen, was ein vollkommen inakzeptables Gefahrenpotenzial bedeutet. GRW stellt deshalb extrem hohe Anforderungen an die Initialschmierstoffe hinsichtlich des Oberflachenhaftverhaltens und der Sterilisationsbestandigkeit.
          

Insgesamt 30 Schmierstoffe haben die Mitarbeiter der Forschung und Entwicklung bei GRW im Verlauf von rund 1.000 Sterilisationszyklen mit Heissdampf im Hinblick auf die genannten Forderungen geprüft. Elf der zu testenden Fette mussten vorzeitig auf Grund funktionseinschrankender Veraenderungen, wie zum Beispiel Wassereinlagerungen in den Fettproben und explosionsartigen Ausdehnung der Fettproben im Autoklaven, aus dem Versuch genommen werden.


Zu den analytischen und visuellen Untersuchungskriterien der verbleibenden 19 Schmiermittel zaehlten die Gewichtsveraenderungen der offenen Proben, optische Veraenderungen ihres Zustandes, rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen sowie Infrarotspektren. Die Kugellager selbst wurden hinsichtlich ihres Lagerlaeufgerausches (GPR) und ihrem Anlaufreibmomentverhalten untersucht, sowie auf einem praxisnahen Dentalprüfstand einer Lebensdauerprüfung unterzogen.
            

Die Ergebnisse der verschiedenen Tests bewerteten die Ingenieure bei GRW insbesondere im Hinblick auf das Einsatzgebiet, wie zum Beispiel Hochgeschwindigkeitsanwendungen in Dentalturbinen.
           

Auf dem Dentalprüfstand zeigten sich neben den Vorteilen bei der rein dynamisch-mechanischen Prüfung von Lagerlaufgerauschen und Reibmoment insbesondere klare Vorteile bei der festgestellten Lebensdauer und damit der Wirtschaftlichkeit der eingesetzten Lager und Schmierstoffe.
           

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass eine Erhoehung des Reibmomentes, verursacht durch die veraenderte Konsistenz des Schmierfettes, eine deutlich erhoehte Waermeentwicklung durch Walkarbeit im Lager zur Folge hat. Weniger stark gewichtet wurden die Optik der Schmiermittelproben sowie ihr Masseverlust. Die Infrarot-spektroskopie und REM-Analyse dienten hauptsaechlich zur Dokumentation von gravierenden Veraenderun-gen.



Bild 2: Aufschäumung, Wassereinlagerungen, Grundölaustritt: Optische Veränderungen bei den von GRW für Höchstleistungen getesteten Schmiermitteln
           

Fazit der grossangelegten GRW-Untersuchung: Die besten Ergebnisse in allen relevanten Belangen lieferten Polyharnstoff-verdickte Fette auf Mineraloel-oder PAO-Basis. Als besonders ungeeignet bezüglich Sterilisierbarkeit identifizierte das GRW-Labor Lithiumspezialseifen-oder Natriumseifen-verdickte Fette, in die der Wasserdampf voellig ungehindert eindringt und deren Haftfaehigkeit auf den Funktionsoberflaechen des Kugellagers negativ beeinflusst wird.


Ueber GRW Gebrüder Reinfurt 
GRW Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG in Rimpar bei Würzburg ist Europas groesster Hersteller von hoch-praezisen Miniaturkugellagern und hat sich auf die Herstellung von Miniatur-Rillenkugellagern aus durchgehaertetem Chrom- und Nirostahl spezialisiert. Im Lieferprogramm des Unternehmens finden sich un-ter anderem Kugellager von 1 bis 25 mm Bohrung und 3 bis 40 mm Aussendurchmesser in metrischen und Zollabmessungen, aber vor allem in den verschiedensten technischen Ausführungen und Werkstoffkombinationen für die vielfaeltigsten Anwendungsgebiete.

Die Hochpraezisionskugellager von GRW werden unter anderem eingesetzt in Elektromotoren und Büromaschinen, der Mess- und Regeltechnik, der Medizin- und Dentaltechnik, in Vakuumanwendungen, der Luft- und Raumfahrt – kurz: überall dort, wo hoechste Praezision, Zuverlaessigkeit und Langlebigkeit, teilweise unter extremsten Bedingungen, nicht nur einen Mehrwert, sondern ein "Muss" darstellen.

Weitere Informationen zu GRW unter  www.grw.de


 
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