Trotz aeusserst praeziser Fertigung und Verwendung hochbelastbarer Materialien unterliegt jede Drehdurchfuehrung einem Verschleiss, das liegt unweigerlich in ihrer Aufgabe.
Unabhaengig von den technischen Parametern, die die Lebensdauer einer Drehdurchfuehrung begrenzen wie z.B. Drehzahl, Druck, Temperatur, Durchfluss, Volumina und Stroemungsgeschwindigkeiten der Medien, gibt es weitere Wirkgroessen, die stark die Lebensdauer beeinflussen.

Drehdurchfuehrungen sind Praezisionsbauteile und weisen von Qualitaetsherstellern ab Werk eine hohe Lebensdauer auf.
Dennoch sind sie Verschleissteile, deren Lebensdauer rein technisch gesehen von den Parametern der Applikation wie Drehzahl, Druck, Temperatur, Durchfluss-Volumina und Stroemungsgeschwindigkeiten der Medien bestimmt werden. Man spricht hier von der maximalen technischen Lebensdauer. Das ist den meisten Maschinenkonstrukteuren und Anwendern durchaus bekannt.

Weniger bewusst ist haeufig, das viele weitere Parameter grossen Einfluss darauf haben, ob eine Drehdurchfuehrung diese maximale technische Lebensdauer erreicht.
Man vergleiche das kurz mit einem Autoreifen: Seine Lebensdauer liegt bei etlichen 10tausend oder auch 100tausend Kilometern, denn Hersteller von Qualitaetsreifen sorgen dafuer, dass dieses Verschleissteil lange haelt. Sind aber z.B. Spur und Sturz verstellt oder stimmt der Luftdruck nicht, wird sich der Reifen weit staerker (vergleichsmaessig) abnutzen und seine technisch maximale Lebensdauer nicht erreichen.

aehnlich verhaelt es sich, vereinfacht gesprochen auch bei Drehdurchfuehrungen.
Im ersten Teil unserer Abhandlung zu dieser Thematik hatten wir den Fokus auf die korrekte Montage hinsichtlich der Lage der Anschluss- und Leckageleitungen gelegt.
Im folgenden Abschnitt wollen wir nun beleuchten, wie sich Einbauraum und Einbausituation auf die technisch maximale Lebensdauer einer Drehdurchfuehrung auswirken.
Die Thematik des Einbauraumes ist eng verbunden mit der Aufgabe, die flexiblen Schlaeuche an die Drehdurchfuehrung anzuschliessen, siehe unser Skript „korrekter Einbau I“.
Rekapitulieren wir: Beim Einsatz von Drehdurchfuehrungen entstehen Kraftmomente durch den Mediendruck und durch die Rotation innerhalb des Komponenten-Maschine-Systems.
Dem steht gegenueber, dass eine Drehdurchfuehrung sauber fluchtend und leichtgaengig eingebaut sein soll.

Daraus resultiert der Anschluss ueber flexible und korrekt bogenfoermig verlegte Schlaeuche, da diese z.B. Seitenlasten aufnehmen und so die Lager der Drehdurchfuehrung nicht belastet werden.
In der maschinen-technischen Realitaet findet sich jedoch haeufig der Zustand, dass die Drehdurchfuehrung (mit eigenen Lagern oder auch „lagerlos“) in einem engen Gehaeuse eingebaut wird. Daraus ergibt sich zwangslaeufig, dass der Anschlussschlauch nicht ausreichend bogenfoermig und flexibel angeschlossen wird, ja teilweise sogar eine starre Verbindung zur Drehdurchfuehrung fuehrt. (Abb. 1)

Der Maschinenkonstrukteur lastet solchermassen Kraefte auf die Drehdurchfuehrung und ihre Lager ab, fuer die sie nicht geschaffen ist. Diese Verspannungslasten reduzieren die maximale technische Lebensdauer erheblich und koennen sogar zu Ermuedungsbruechen fuehren. Welche Kraefte bei solchen Bruechen freiwerden, zeigt die „Einschlagstelle“ (Verformung) in der Abbildung 2.
Abb. 3 + 4 verdeutlichen die Thematik. Auch hier ist erkennbar, dass starre bzw. wenig flexible Verbindungen zur Drehdurchfuehrung gehen. Im ausgebauten Zustand sind bereits Abnutzungsspuren am Port der Maschine zu sehen, auch wenn es noch nicht zum Ermuedungsbruch gekommen ist.
Gleichzeitig geben uns die Abbildungen 3 und 4 die ueberleitung zum zweiten Abschnitt, der „Einbausituation“.

Abschnitt 2: Einbausituation

Der Verschmutzungsgrad im direkten Umfeld der Drehdurchfuehrung ist erheblich, seien es verharzte Kuehlmittel, oele oder die Spanmenge in Abbildung 5.
Um Drehdurchfuehrungen zu wechseln oder neu zu montieren, wie es nun bei einem Verschleissteil vorkommt, war fuer die Montage definiert, dass „die Aufnahme der Drehdurchfuehrung frei von Graten, Spaenen und Verschmutzung sein muss“.
Das ist mit Sicherheit in den bildlich dargestellten Situationen kaum realisierbar – sei es durch die Verschmutzungsmenge oder die Unmoeglichkeit, im engen Gehaeuse die Aufnahme ordnungsgemaess zu saeubern.

ueberhaupt sollte ein Maschinenkonstrukteur sich auch die Frage stellen, ob bei engen Umhausungen das Wartungspersonal eigentlich in der Lage ist, die fuer langen, ordnungsgemaessen Betrieb essentielle saubere Fluchtung der Drehdurchfuehrung herzustellen.
Falls nicht, dann kann die Drehdurchfuehrung noch so gut sein, sie wird die technisch maximale Lebensdauer nicht erreichen.

Desweiteren erkennen wir in Abbildung 6 neben dem Festanschluss der Zuleitung einen situationsbedingten weiteren Fehler: die Leckageleitung dieser Werkzeugmaschinen-Drehdurchfuehrung zeigt aufwaerts und widerspricht jeder Montageanleitung.
Bei Drehdurchfuehrungen mit Pop-Off-Technologie heben sich die Gleitringe ab, wenn kein Kuehlschmiermittel-(Kss-)Druck anliegt, z.B. beim „gemischten Arbeiten“ (Zerspanung ohne Kss / Zerspanung mit Kss) oder beim Werkzeugwechsel.

Im Moment des Abhebens fliesst jedoch die noch vorhandene Kss-Restmenge ueber die Leckageleitung ab und folgt dabei logischerweise der Schwerkraft (wenn es kann!).
Bei aufwaerts zeigender Leckageleitung kann diese Restmenge nicht abfliessen, sie wird ergo die Labyrinthdichtung in kurzer Zeit uebersteigen und die Lager fluten. Da Kss sehr aggressiv ist (man betrachte das Gehaeuse der Drehdurchfuehrung), loest es die Lagerfette und greift die Materialoberflaechen an, beide Faktoren haben den fruehzeitigen Ausfall eines Praezisionselementes zur Folge, seine eigentliche „Standzeit“ konnte diese Komponente gar nicht erreichen. (siehe auch Abb. 7)

Fazit:
Maschinenkonstrukteure haben in der heutigen Zeit die zentrale Aufgabe , die Kaeufer der Maschinen mit hoher Qualitaet und Langlebigkeit zu versorgen.
Ein gutes Mittel dabei ist, auch unter Wettbewerbsgesichtspunkten, sich detailliert mit den einzelnen Komponenten zu beschaeftigen, denn: Maximierung der Lebensdauer der Komponenten maximiert die Lebensdauer der Maschine – und Servine- und Wartungsfreundlichkeit macht den Anwender zum „Fan“ der Maschine.
Letzteres ist ein unschlagbares Verkaufsargument.
Vorteil: Viele Hersteller von Qualitaetskomponenten versorgen den Konstrukteur mit Informationen, da die gemeinsame Arbeit den Anwendernutzen maximiert.

Anwender- bzw. Wartungspersonal haben beim Bezug einer Maschine relativ wenig Einfluss auf die Einbausituation. Dennoch koennen sie zum einen sukzessive Einfluss auf die Herstellung nehmen ueber die entsprechende ??? Beschwerdefuehrung.
Zum zweiten koennen sich Anwender bei Wartungsvorgaengen auf ihr Wissen stuetzen und bei z.B. der Montage weitestgehend und soweit sie es beeinflussen koennen, auf Sauberkeit, saubere Montage, gute Fluchtung und korrekten Anschluss achten.
Das Komponenten-Maschine-System, der Betriebsmeister und das Controlling werden sich ueber die erreichte Lebensdauer freuen!