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Polymergleitlager ersetzen Wälzlager

Leichtbau: Antriebskomponenten für hochbelastete Rollreffsysteme

Die Reckmann Yacht Equipment GmbH entwickelt und fertigt Reffsysteme für kleine Yachten bis zur Mega Yacht. Im Top-Segment des Yachtbaus hält das in Rellingen bei Hamburg ansässige Unternehmen weltweit einen hohen Marktanteil. In neuen Modellgenerationen kommen seewasserbeständige, verschleißfeste Polymergleitlager anstelle selbst gefertigter Wälzlager zum Einsatz. High-Tech-Werkstoffe in perfekter Verarbeitung, eleganter Linienführung und perfektem Finish: Segelschiffe und Yachten üben nicht nur auf Segelsportler große Faszination aus, sondern auch auf viele andere Menschen, die sich für Technik und Handwerk in höchster Qualität begeistern.

Reffsysteme für den Yachtbau

Die Faszination wird nicht geringer, wenn man einzelne Funktions- und Konstruktionselemente von Yachten genauer in Augenschein nimmt, zum Beispiel das Rollreffsystem, mit dem die Segelfläche bei sehr starkem Wind verkleinert wird. Beim Reffen muss nicht nur jeder Handgriff sitzen, sondern das Reffsystem muss in jeder Situation funktionieren – was für den Konstrukteur eine echte Herausforderung ist, denn das Salzwasser setzt den Komponenten stark zu und es treten extrem hohe Lasten auf. Die Reckmann Yacht Equip-ment GmbH hat sich auf die Entwicklung und Produktion solcher Systeme spezialisiert und sich im Top-Segment des Segelsports und des Yachtenbaus einen sehr guten Namen – und in der Folge einen sehr hohen Marktanteil – erarbeitet. Zum Programm gehören manuelle, elektrische und hydrau-lische Reffanlagen für Schiffe bis 66 Meter Länge. Die leist-ungsstärksten Anlagen, die das Segel auf einer Länge bis zu 90 Metern reffen, werden zumeist kundenspezifisch und in enger Abstimmung mit dem Yacht-Designer entwickelt.

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

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

 
Topwirbel für Rollanlagen

Die sorgfältige und durchdachte Konstruktion der Reffsysteme wird an einer ebenso kompakten wie wichtigen Komponente deutlich: Der Topwirbel sitzt am oberen Ende eines Reffsystems und hält das Segel. 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. Dipl.-Ing. Björn Möser, Projektmanager für kundenspezifische Reffsysteme: „Alle Systemkomponenten müssen seewasserbeständig sein und tropischen Temper-aturen dauerhaft standhalten. Auch das perfekte Finish spielt im Yachtbau eine wichtige Rolle. Deshalb werden die Gehäuse aus einer Aluminiumlegierung gefräst und mit einer speziellen Eloxierung beschichtet.“

„iglidur® J“-Kunststoffgleitlager

In den einzelnen Komponenten der Reffsysteme sorgen „iglidur® J“-Kunststoffgleitlager für leichtgängige Bewegungsabläufe ohne Stick-slip-Effekte.

 
seewasserbeständigen, verschleißfesten Gleitlager

Die seewasserbeständigen, verschleißfesten Gleitlager sind im Topwirbel (links) verbaut und auch ganz unten im Kardangelenk (rechts) der neuen Rollreffanlage.

 
Cabon-Stagen - bis zu 65 Tonnen vorgespannt

Mindestens ebenso wichtig ist die Fähigkeit, hohen mech-anischen Belastungen standzuhalten. Björn Möser: „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.“ Als Antrieb ver-wendet man in diesen Fällen extrem kompakte hydraulische Motoren mit 175 bar Betriebsdruck, die ihre Leistung über ein Schneckengetriebe an die Antriebsachse übertragen. Die Selbsthemmung des Getriebes stellt sicher, dass selbst aus größten Segelflächen keine Kräfte zurück auf den Antrieb übertragen werden.

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 ge-währleisten. 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. Björn Möser: „Die Lager drehen unter Last und müssen sehr hohe axiale und radiale Kräfte aufnehmen. Ursprünglich haben wir je ein Wälzlager ver-wendet, das die axialen und radialen Kräfte aufnimmt. Inzwischen setzen wir eine Kombination aus Wälz- und Gleitlager ein: Ein Zylinderrollenlager nimmt die axialen Kräfte auf. Für die radiale Abstützung sorgen zwei Kunststoff-gleitlager, die vor und hinter dem Wälzlager angebracht sind.“

Polymergleitlager vereinfachen Konstruktion

Die Edelstahl-Zylinderrollenlager baut Reckmann teilweise selbst, weil es keine Standardprodukte gibt, die die gefor-derten Lasten und Umgebungsbedingungen aushalten. Bei den Kunststoff-Gleitlagern hingegen kann man auf Katalog-teile zurückgreifen. Hier verwendet das Unternehmen „iglidur®“-Lager, die sich unter den gegebenen hohen Anforderungen bestens bewähren. René Achnitz, Produkt-manager „iglidur®“-Gleitlager: „Am Beginn der Zusammenarbeit haben wir die Lager ausgelegt und Testreihen mit mehreren Werkstoffen gefahren. Die besten Ergebnisse haben wir hier mit dem Werkstoff iglidur J erzielt.“

Seewasserbeständig, verschleißfest, stabil

Dieses Material bewährt 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 bei den hydraulischen Rollreffsystemen nun Gleitlager aus „iglidur J“ ein. Die Lager werden mit den hohen mechanischen Anforderungen bestens fertig. Dass auch bei hoher Vorspannung der Segel die erwünschten Leichtlauf-eigenschaften 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.

„iglidur® J“ auch für Kardangelenke

Reckmann ist mit den „iglidur®“-Einsatzerfahrungen so zufrieden, dass man den Werkstoff auch bei einer weiteren Neuent-wicklung für Boote bis 100 Fuß Länge einsetzt. Hier handelt es sich um das Kardangelenk einer Rollreffanlage, deren elek-trischer 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 diesem Werkstoff ein. Björn Möser: „Weil hier als zusätzlicher Parameter eine sehr hohe Flächenpressung auftritt, haben wir die Gleitlager in eingebautem Zustand, das heißt im Kardangelenk, ausgiebig am Zugprüfstand mit bis zu 32 Tonnen getestet.“

Mit diesen neuen, hochbelastbaren Reffsystemen ist das Ende der Entwicklung noch nicht erreicht. Einige Superyachten, die sich derzeit in der Konstruktionsphase befinden, sind nochmals größer als die bisherigen Topmodelle, und es gibt auch neue Features, die integriert werden. Björn Möser: „Unsere Kunden – die Werften ebenso wie die Yacht-Designer und die Segler – sind höchst anspruchsvoll.“ Das gilt natürlich auch für Reckmann selbst. Deshalb arbeitet das Unternehmen an neuen Reff-systemen, die sich ebenfalls durch perfekte Optik, einfache Bedienung und Leichtlaufeigenschaften trotz hoher Belastung auszeichnen. Auch dabei will Reckmann wieder auf verschleißfeste Lager zurückgreifen.

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