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Anwenderbericht

Polymergleitlager in Reffsystemen von Yachten: Seewasserbeständig, belastbar

Polymer-Gleitlager aus iglidur J ersetzen Wälzlager in Yachten bei hoher mechanischer Belastung.

Die Reckmann Yacht Equipment GmbH entwickelt und fertigt Reffsysteme für kleine Yachten bis zur Mega Yacht. Im Top-Segment des Yachtbaus hält das Unternehmen weltweit einen hohen Marktanteil. In neuen Modellgenerationen kommen seewasserbeständige, verschleißfeste Polymergleitlager anstelle selbst gefertigter Wälzlager zum Einsatz. Die eingesetzten Gleitlager aus iglidur J drehen sich auch bei hohen mechanischen Lasten leicht und zuverlässig.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: Polymer-Gleitlager aus dem Werkstoff iglidur J
  • Anforderungen: Hohe mechanische Belastbarkeit, Seewasserbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Hitze und UV-Einstrahlung
  • Branche: Schiffbau
  • Erfolg für den Kunden: Der Werkstoff iglidur ist sehr dimensionsstabil auch in feuchten Anwendungen. Die Lager werden mit den hohen mechanischen Anforderungen bestens fertig. Auch bei hoher Vorspannung der Segel werden die erwünschten Leichtlaufeigenschaften erreicht.

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Yacht Im Top-Segment des Yachtbaus kommen häufig Reffanlagen von Reckmann zum Einsatz.

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Problem

Die Reckmann Yacht Equipment GmbH hat sich auf die Entwicklung und Produktion von Rollreffsystemen spezialisiert, mit denen die Segelfläche bei sehr starkem Wind verkleinert wird. Mit seinen manuellen, elektrischen und hydraulischen Reffanlagen hat sich das Unternehmen im Top-Segment des Segelsports einen Namen gemacht. Umgesetzt werden dabei auch besonders leitungsstarke Anlagen für Schiffe bis 66 Meter Länge, die Segel mit einer Länge von bis zu 90 Metern reffen können.
Damit das Reffsystem in jeder Situation funktioniert, steht die sorgfältige Konstruktion der Reffsysteme im Vordergrund. Das wird insbesondere am Topwirbel deutlich, der am oberen Ende eines Reffsystems sitzt und das Segel hält. Wenn der Segler das Segel aufrollt, muss sich der innere Teil des Topwirbels synchron mitbewegen – und das möglichst leichtgängig und ohne Stick-slip-Effekte. Das stellt hohe Anforderungen an die Lagerung und die gesamte Konstruktion des Bauteils. Daneben stellen Salzwasser und das tropische Klima, das den Komponenten stark zusetzt, besondere Herausforderungen für den Konstrukteur dar.
Am wichtisten sind aber die enormen mechanischen Lasten, die auf den Lagerstellen wirken: Große Hochseeyachten und Weltumsegler haben Vorsegel mit 1.000 m2 Fläche und mehr. Um diese Fläche einzurollen, muss man Antriebsmomente bis 5.500 Nm aufbringen. Die hohen Kräfte verlangen Antriebe, die aus extrem kompakten hydraulischen Motoren mit 175 bar Betriebsdruck bestehen. Und eine aktuelle Entwicklung, die Reckmann vorantreibt, stellt nochmals höhere Anforderungen an die Antriebe der Rollreffsysteme: Statt der üblichen Profile, in denen die Segel befestigt werden, verwendet man Carbon-Stagen, die auf bis zu 65 Tonnen vorgespannt werden. Unter diesen Bedingungen müssen die Antriebe und die Topwirbel jederzeit ein problemloses Ein- und Ausrollen der Segel gewährleisten.
Die hohen Anforderungen an die Belastbarkeit und Verfügbarkeit der Antriebskomponenten führt dazu, dass Reckmann viele Bauteile im eigenen Hause entwickelt und fertigt – sogar die Kugellager. Die Lager drehen unter Last und müssen sehr hohe axiale und radiale Kräfte aufnehmen. Ursprünglich wurde je ein Wälzlager verwendet, das die axialen und radialen Kräfte aufnimmt.

Lösung

Heute setzt das Unternehmen auf eine Kombination aus Wälz- und Gleitlagern für die Rollreffsysteme: Ein Zylinderrollenlager nimmt die axialen Kräfte auf. Für die radiale Abstützung sorgen zwei Kunststoffgleitlager, die vor und hinter dem Wälzlager angebracht sind.
Die Edelstahl-Zylinderrollenlager baut Reckmann teilweise selbst, weil es keine Standardprodukte gibt, die die geforderten Lasten und Umgebungsbedingungen aushalten. Bei den Kunststoff-Gleitlagern hingegen kann man auf Katalogteile zurückgreifen. Hier verwendet das Unternehmen Lager aus dem Werkstoff iglidur J, der sich unter den gegebenen hohen Anforderungen bestens bewährt. 
Das Material beweist sich bereits seit Jahren auch in zahlreichen anderen Einsatzfeldern als Fast- und Slow-motion-Spezialist mit besten Reibwerten. Zudem – und das ist ein weiteres wichtiges Kriterium in diesem Fall – ist der Werkstoff sehr dimensionsstabil auch in feuchten Anwendungen. Nach umfassenden eigenen Tests fand Reckmann die Ergebnisse bestätigt und setzt die Gleitlager bei seinen hydraulischen Rollreffsystemen ein. Die Lager werden mit den hohen mechanischen Anforderungen bestens fertig. Dass auch bei hoher Vorspannung der Segel die erwünschten Leichtlaufeigenschaften erreicht werden, kann der Segler selbst nachvollziehen, wenn er die mechanische Notbetätigung des Reff-systems über eine Standardwinschkurbel erprobt. Selbst nach längerer Pause, in der das Segel nicht gerefft wurde, drehen die Lager unter voller Last extrem leichtgängig.
Reckmann ist mit den Einsatzerfahrungen so zufrieden, dass man den Werkstoff auch bei einer weiteren Neuentwicklung für Boote bis 100 Fuß Länge einsetzt. Hier handelt es sich um das Kardangelenk einer Rollreffanlage, deren elektrischer oder hydraulischer Antrieb unter Deck installiert ist. Das Reffsystem selbst wird mit einem speziellen Kugelflansch im Deck montiert. Auch in den Bewegungsachsen der kardanischen Befestigung setzt Reckmann Polymergleitlager aus iglidur ein. Da hier auch eine sehr hohe Flächenpressung auftritt, wurden die Gleitlager in eingebautem Zustand ausgiebig am Zugprüfstand mit bis zu 32 Tonnen getestet. Aber es geht noch mehr: Einige Superyachten, die sich derzeit in der Konstruktionsphase befinden, sind nochmals größer als die bisherigen Topmodelle. Deshalb arbeitet Reckmann an neuen Reffsystemen, die sich ebenfalls durch perfekte Optik, einfache Bedienung und Leichtlaufeigenschaften trotz hoher Belastung auszeichnen. Auch dabei will das Unternehmen wieder auf verschleißfeste Lager zurückgreifen.

Yacht In den einzelnen Komponenten der Reffsysteme sorgen „iglidur® J“-Kunststoffgleitlager für leichtgängige Bewegungsabläufe ohne Stick-slip-Effekte.
reffsysteme Die seewasserbeständigen, verschleißfesten Gleitlager sind im Topwirbel (links) verbaut und auch ganz unten im Kardangelenk (rechts) der neuen Rollreffanlage.

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