Was „Lebenslange Schmierung“ wirklich bedeutet – und was nicht.
Die Bezeichnung „Lebensdauerschmierung“ (auch als „lebenslang abgedichtet“, „lebenslang geschmiert“ oder „wartungsfreie Schmierung“ vermarktet) findet sich in den Datenblättern aller Präzisionsgeräte der EP-Serie. Planetengetriebe von Korea Ever-Power. Es trägt eine spezifische und begrenzte technische Bedeutung:
- Für die Nennlebensdauer von 20.000 Stunden (L10) ist kein planmäßiger Ölwechsel oder Fettnachfüllen erforderlich.
- Das Gehäuse verfügt über keine Nachschmieröffnungen oder Ablassschrauben.
- Werkseitig zertifizierte Schmierstoffmenge und -art, vor dem Versand vorbefüllt.
- Lageunabhängiger Betrieb – kein Ölstand muss überwacht werden
- Keine Ausfallzeiten aufgrund von Schmierstoffwechseln während der gesamten Nennlebensdauer
- Keine Inspektionspflicht – Temperatur, Geräuschentwicklung und Dichtungsdichtheit müssen weiterhin regelmäßig überprüft werden.
- Unempfindlichkeit gegenüber Verunreinigungen – eine beschädigte Versiegelung ermöglicht es Wasser oder Partikeln, das versiegelte Fett zu zersetzen.
- Unbegrenzte Lebensdauer – nach 20.000 Betriebsstunden (L10) wird ein Austausch unabhängig vom äußerlichen Zustand empfohlen.
- Zulassung zum Überschreiten der Nennbetriebstemperatur – die Lebensdauer des Schmierfetts halbiert sich mit jeder 10 °C über dem Basiswert
- Ein Ersatz für die korrekte Erstspezifikation – Überladung zerstört den Fettfilm unabhängig von der Dichtungsintegrität.
Der entscheidende Unterschied zu herkömmlichen Ölbadgetrieben: Ein herkömmliches Servogetriebe mit Ölbadschmierung erfordert alle 2.000–5.000 Betriebsstunden einen Ölwechsel, da das Öl durch Oxidation, Verunreinigungen und Temperaturwechsel altert. Jeder Ölwechsel umfasst Ablassen, Reinigen, Nachfüllen und einen obligatorischen Produktionsstopp. Bei über 20.000 Betriebsstunden bedeutet dies 4–10 geplante Stillstandszeiten allein für die Schmierung. Die EP-Serie mit abgedichtetem Fett eliminiert all diese Probleme – allerdings wird dazu eine begrenzte Menge Hochleistungsfett in einem abgedichteten Gehäuse eingeschlossen. Dadurch lässt sich der Zustand des Fetts nicht direkt überprüfen, und die Dichtheit des abgedichteten Gehäuses wird zum einzigen kritischen Faktor.
Die Chemie der Schmierfette – Warum PAO und Polyharnstoff in abgedichteten Getrieben Mineralöl überdauern
Schmierfett ist nicht gleich Schmierfett. Die Wahl des Basisöls und des Verdickungsmittels entscheidet darüber, ob ein Getriebe wirklich lebensdauergeschmiert ist oder ob es sich um ein geschlossenes Getriebe handelt, das bereits nach 3.000 Betriebsstunden verschleißt. Planetengetriebe der EP-Serie verwenden synthetisches Schmierfett auf Basis von Polyalphaolefin (PAO) oder einer PAO-Ester-Mischung, verdickt mit Lithiumkomplex oder Polyharnstoff. Diese Kombination zeichnet sich durch drei Eigenschaften aus, die Mineralölfette über eine Lebensdauer von 20.000 Betriebsstunden nicht erreichen.
PAO-Basisöl hat einen Viskositätsindex (VI) von 130–160 und eine Oxidationsbeginntemperatur, die etwa 30–40 °C höher liegt als die von Mineralöl der Gruppe I. In einem geschlossenen Getriebe, das dauerhaft bei 70–80 °C betrieben wird, beginnt mineralölbasiertes Fett innerhalb von 3.000–5.000 Stunden zu oxidieren (eindicken und saure Abbauprodukte bilden). PAO-basiertes Fett behält bei derselben Temperatur über 15.000–20.000 Stunden eine ausreichende Viskosität und EP-Additivaktivität bei. Daher ist die angegebene Lebensdauer von 20.000 Stunden mit PAO chemisch erreichbar, mit mineralölbasiertem Fett jedoch nicht – weshalb jedes geschlossene Getriebe, das mit mineralölbasiertem Fett geschmiert wird und mit „Lebensdauerschmierung“ wirbt, ein Marketingproblem hat.
Druck
Die Hertzsche Kontaktspannung an der Zahnflanke eines Planetenrads kann unter Nenndrehmoment 1.000–1.500 MPa erreichen – deutlich über dem Bereich, in dem ein hydrodynamischer Schmierfilm ausreicht. Hochdruckadditive (EP-Additive) im Fett bilden eine chemische Reaktionsschicht (typischerweise Zinkdithiophosphat oder Schwefel-Phosphor-Verbindungen), die bei diesen Spannungen ein Verschweißen der Metalle verhindert. Im Gegensatz zum Basisöl werden EP-Additive durch den Betrieb verbraucht. In geschlossenen Getrieben ist das Additivpaket so ausgelegt, dass es die Nennlebensdauer bei Nennlast aushält. Überlastung (Drehmomente über Nenn × SF) beschleunigt jedoch den Additivverbrauch und kann das EP-Paket innerhalb von 20–301.030 Betriebsstunden erschöpfen, wodurch die verbleibende Lebensdauer effektiv auf den Zustand von Schmierfett ohne Additive reduziert wird.
Temp
PAO-Basisöl behält seine Pumpfähigkeit und Schmierfilmbildung bis zu Temperaturen von −40 °C, im Vergleich zu etwa −15 °C bei typischen mineralölbasierten Fetten. Daher wird der Betriebstemperaturbereich der EP-Serie ohne Einschränkungen oder Modifikationen mit −25 °C bis +90 °C angegeben. Bei Kühlkettentemperaturen von −20 °C würde ein mineralölbasiertes, geschlossenes Getriebe beim Anlauf unter Ölmangel leiden – das Fett ist zu viskos, um sich in den ersten Betriebsminuten ausreichend zu verteilen. PAO-Fett bleibt bei −20 °C flüssig genug, um sofort nach dem Anlauf einen ausreichenden Schmierfilm zu bilden. Die einzige empfohlene Vorsichtsmaßnahme für EP-Serien-Einheiten in Umgebungen unter Null Grad ist ein Sanftanlauf (reduzierte Anlaufgeschwindigkeit für die ersten 2–3 Minuten), um einen allmählichen Temperaturausgleich vor Erreichen des maximalen Drehmoments zu ermöglichen.
Die Temperatur ist der mit Abstand größte Faktor für die Lebensdauer von Dichtungsfetten.
Die angegebene Lebensdauer von 20.000 Stunden Schmierfett ist kein absoluter Wert, sondern hängt von der Gehäusetemperatur ab. Der Zusammenhang folgt dem Arrhenius-Modell, das für Schmierfette eine Halbierung der Lebensdauer pro 10 °C Temperaturanstieg über die Basisbetriebstemperatur hinaus beschreibt. Die Basisbetriebstemperatur der EP-Serie beträgt 70 °C. Die maximale Gehäusetemperatur liegt bei 90 °C (Umgebungstemperatur + 90 °C). In einer koreanischen Produktionsumgebung mit 30 °C bedeutet dies eine Gehäusetemperatur von ≤ 120 °C, die Schmierfettlebensdauer bei 120 °C beträgt jedoch nur 625 Stunden.
| Gehäusetemperatur | Schmierfett-Lebensdauer | % Nennlebensdauer | Status | Implikation |
|---|---|---|---|---|
| 60°C | 40.000 h | 200% | ✅ Verlängerte Lebensdauer | Bei geringer Beanspruchung oder niedrigen Umgebungstemperaturen – Lager bei L10-Grenze unabhängig von der Lagergrenze austauschen |
| 70°C | 20.000 h | 100% | ✅ Design-Grundlage | Nennzustand; Schmierfettlebensdauer entspricht exakt der Lagerlebensdauer L10 gemäß Konstruktionsvorgabe. |
| 80°C | 10.000 h | 50% | ⚠ Genau beobachten | Die Schmierfettlebensdauer ist nun kürzer als die des Lagers L10; das Lager hält möglicherweise länger als das Schmiermittel. |
| 90°C (maximale Nennleistung) | 5.000 h | 25% | ⚠ Bei Nennleistungsgrenze | Planen Sie den Austausch nach 5.000 Betriebsstunden; reduzieren Sie die Last oder erhöhen Sie die Kühlung, falls die Störung anhält. |
| 100 °C | 2.500 h | 12.5% | ❌ Limit überschritten | Überlastung oder Kühlungsausfall umgehend untersuchen; Geräteaustausch planen |
| 110 °C | 1.250 h | 6.3% | ❌ Kritisch | Schmierstoffmangel droht; Maschine anhalten und Ursache untersuchen. |
| 120 °C | 625 h | 3.1% | ❌ Fehlerzone | Schmierstoffmangel innerhalb weniger Wochen; Stilllegung erforderlich |
Die Schmierfettlebensdauer folgt dem Arrhenius-Modell: Halbierung pro 10 °C über der Basistemperatur von 70 °C. Die Werte gelten für PAO/Polyharnstoff-Schmierfett der EP-Serie. Die tatsächliche Gehäusetemperatur entspricht der Umgebungstemperatur zuzüglich der durch Getriebeverluste erzeugten Wärme (P_Wärme = P_Eingang × (1−η)).
Die Gehäusetemperatur setzt sich aus der Umgebungstemperatur und der Temperaturerhöhung durch interne Verluste zusammen. Für ein EP-ZDE-80 mit einem zweistufigen Wirkungsgrad von 94% und einer Eingangsleistung von 750 W gilt: P_Wärme = 750 × (1 − 0,94) = 45 W. Bei einer Gehäuseoberfläche von ca. 0,06 m² und einem Wärmeübergangskoeffizienten h ≈ 15 W/(m²·K) ergibt sich: ΔT = 45 / (15 × 0,06) = 50 °C. Bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C beträgt die Gehäusetemperatur ca. 75 °C – innerhalb der empfohlenen Schmierfettlebensdauer von 10.000 h. Um ΔT zu reduzieren, kann eine Zwangsluftkühlung eingesetzt werden. Bei Überhitzung des Gehäuses kann die Eingangsdrehzahl reduziert werden (niedrigere Drehzahl → geringere Reibungsleistung).
Fettverunreinigung – Wie Wasser und Partikel die Lebensdauer exponentiell verkürzen
Das abgedichtete Gehäuse eines lebensdauergeschmierten Planetengetriebes der EP-Serie bietet den wichtigsten Schutz vor den beiden Verunreinigungen, die die Schmierfettfunktion beeinträchtigen: Wasser und Feststoffpartikel. Beide dringen über denselben Weg ein – eine beschädigte Lippendichtung an der Abtriebswelle oder der Eingangsschnittstelle – und beschleunigen die Ermüdung der Zahnflanken exponentiell, nicht linear.
| Fettzustand | Filmstärke | Äquivalenter Lastmultiplikator | Lebensdauer der Zahnradoberfläche | Veränderung vs. Reinigung |
|---|---|---|---|---|
| Sauber, neu (0%-Kontamination) | 100% | ×1,00 | 20.000 h | Ausgangswert |
| Lichtkontamination (20%) | 80% | ×1,08 | 10.240 h | −49% |
| Mäßige Kontamination (40%) | 60% | ×1,19 | 4.320 h | −78% |
| Wasseremulgierung (60%) | 40% | ×1,36 | 1.280 h | −94% |
| Schwere Kontamination (80%) | 20% | ×1,71 | 160 h | −99,2% |
Der Exponent b für die Ermüdungslebensdauer der Zahnradoberfläche beträgt ca. 9 (Oberflächenbeständigkeit nach ISO 6336 für einsatzgehärteten Stahl). Die Reduzierung der Schmierfilmstärke wird als proportionale Belastungszunahme modelliert. Bei Wasserverunreinigung gemäß 60% emulgiert das Fett sichtbar (weiß/grau) – ein zuverlässiger Indikator für die Felderkennung.
- Visuell: Weißes oder graues Fett am Abtriebswellendichtring = bestätigte Wasseremulgierung
- Thermal: Gehäusetemperatur steigt ohne Laständerung = Schmierfilmdurchbruch erhöht die Reibung
- Akustik: Schleif- oder Knistergeräusche bei niedriger Drehzahl = Verunreinigung des Zahnradeingriffs durch Metallpartikel
- Gegenreaktionstrend: Schneller Anstieg (>20% pro 2.000 h) = abrasiver Verschleiß, der auf Partikelverunreinigung hinweist
IP54 (EP-ZDE/ZDF/ZDWE/ZDWF): beständig gegen Spritzwasser aus allen Richtungen. Nicht geeignet für direktes, anhaltendes Abspritzen mit einem Wasserschlauch. IP65 (EP-ZDS): Hält direktem Wasserstrahl stand (IPX5-Test: 6,3-mm-Düse, 12,5 l/min, beliebige Richtung). Für HACCP-konforme Reinigungsanwendungen, Karosseriewerkstätten oder Außeninstallationen: Verwenden Sie von Anfang an EP-ZDS IP65. Versuchen Sie niemals, die IP54-Abdichtung durch zusätzliche Umhüllung zu verbessern – die Dichtheit des Gehäuses kann nach der Montage nicht mehr wesentlich gesteigert werden.
Beliebige Montageausrichtung – Warum versiegeltes Fett in dieser Hinsicht Ölbadschmierung überlegen ist
Einer der praktischen Vorteile von Schmierfett gegenüber Ölbadschmierung, der in veröffentlichten Vergleichen zu wenig Beachtung findet, ist die Einbaulage. Ein Ölbadgetriebe hat einen definierten Ölstand – und damit eine definierte „korrekte“ Einbaulage. Wird es mit der Welle nach oben senkrecht eingebaut, obwohl der Ölstand für den horizontalen Betrieb ausgelegt ist, läuft das Lager oben im Gehäuse trocken. Wird es umgekehrt eingebaut, tritt Öl aus der Wellendichtung aus – die zwar Öl zurückhalten, aber nicht gegen Gegendruck schützen soll.
Die gekapselten Fettgetriebe der EP-Serie benötigen keinen Ölstand. Das Fett wird unabhängig von der Einbaulage durch das abgedichtete Gehäuse gehalten. Die Schwerkraft beeinflusst zwar die Fettverteilung im Gehäuse, führt aber nicht zu einem Abfließen des Schmierstoffs von kritischen Oberflächen, da Fett – anders als Öl – nicht frei unter dem Einfluss der Schwerkraft fließt. Die Lippendichtungen sind für die Fettabscheidung und nicht für die Flüssigkeitsabscheidung ausgelegt. Daher entspricht ihre Belastung in jeder Einbaulage dem Gewicht des Fetts auf der Dichtfläche und nicht dem Flüssigkeitsdruck.
Ein wichtiger Installationshinweis – niemals überfüllen: Da das abgedichtete Gehäuse keine Entlüftung besitzt, kann überschüssiges Fett, das in den Hohlraum eingebracht wird (z. B. durch ein modifiziertes Gehäuse oder eine Zugangsöffnung), bei Betriebstemperatur nicht entweichen. Dies führt zu einem erhöhten Innendruck, der das Fett an der Lippendichtung vorbeidrückt und so eine scheinbare „Leckage“ erzeugt, die in Wirklichkeit auf Schäden durch Überfüllung zurückzuführen ist. Getriebe der EP-Serie verfügen aus diesem Grund über keine Einfüllöffnung – die werkseitig eingefüllte Fettmenge ist präzise kalibriert. Versuchen Sie nicht, Fett in ein Getriebe der EP-Serie vor Ort nachzufüllen.
Gesamtbetriebskosten über 10 Jahre – Lebenslange Schmierung im Vergleich zu herkömmlichem, nachgefettetem Getriebe
Der Kaufpreisvergleich zwischen einem gekapselten Getriebe der EP-Serie und einem konventionellen, ölgeschmierten Getriebe ähnlicher Drehmomentklasse zeigt oft einen geringen Preisaufschlag für das EP-Getriebe. Eine vollständige Wirtschaftlichkeitsanalyse, die die Betriebskosten berücksichtigt, widerlegt dieses Ergebnis jedoch. Der folgende Vergleich basiert auf konservativen Annahmen, die für eine koreanische Servoautomatisierungs-Produktionslinie im Zweischichtbetrieb angemessen sind.
Diese Berechnung berücksichtigt nicht die wahrscheinlichkeitsgewichteten Kosten von Kontaminationsereignissen bei Ölwechseln – jedes Mal, wenn ein Getriebe zum Ölwechsel geöffnet wird, besteht das Risiko, dass Partikel in das Gehäuse gelangen. In der Praxis führt ein Teil der herkömmlichen Getriebeölwechsel zu beschleunigtem Verschleiß, der sich erst Monate später bemerkbar macht. Dadurch sind die tatsächlichen Wartungskosten der herkömmlichen Schmierung höher als die reinen planmäßigen direkten Kosten.
Der vollständige Wartungsplan der EP-Serie
Druckbare Referenz – umfasst die Serien EP-ZDE, EP-ZDF, EP-ZDWE, EP-ZDWF und EP-ZDS.
Lagerung und Vorinbetriebnahme – Verhinderung der Fettabscheidung bereits vor der Installation des Geräts
Auch werkseitig versiegelte EP-Serien-Getriebe sind während des Transports oder der Lagerung nicht vor Fettabbau gefeit. Das Hauptrisiko bei Langzeitlagerung ist das Ausbluten des Schmierfetts – die Trennung des Basisöls von der Verdickermatrix unter der anhaltenden Schwerkraftbelastung in einem stehenden Getriebe. Durch das Ausbluten entstehen lokale Ölansammlungen und fettarme Bereiche, die selbst bei einem brandneuen Getriebe zu einem unzureichenden Schmierfilm beim Anfahren führen können.
| Speicherdauer | Trennungsrisiko | Lagerbedingungen | Erforderliche Maßnahmen |
|---|---|---|---|
| 0–6 Monate | Niedrig | Originalverpackung, 10–30 °C, trocken | Drehen Sie die Abtriebswelle alle 3 Monate um 5 volle Umdrehungen, um das Fett neu zu verteilen. |
| 6–12 Monate | Mäßig | Temperaturkontrolliertes Lager | Die Welle monatlich um 10 Umdrehungen drehen. Vor der Inbetriebnahme auf sichtbaren Ölaustritt an den Dichtungen prüfen. |
| >12 Monate | Hoch | Beliebig | Bitte wenden Sie sich an die Anwendungstechnik von Korea Ever-Power, um vor der Inbetriebnahme eine Inspektionsempfehlung zu erhalten. |
| >24 Monate | Sehr hoch | Beliebig | Nehmen Sie das Gerät nicht ohne vorherige Prüfung durch Korea Ever-Power in Betrieb. Sollte eine Prüfung nicht möglich sein, ziehen Sie einen Austausch in Betracht. |
Inbetriebnahmeverfahren für Lagereinheiten: Vor der ersten Inbetriebnahme nach der Lagerung die Abtriebswelle bei deaktiviertem Servo 10–15 Umdrehungen von Hand drehen. Dadurch wird eventuell abgelagertes Fett neu verteilt und die Leichtgängigkeit geprüft. Anschließend das Gerät 5 Minuten lang unbelastet mit der Nenndrehzahl 20% laufen lassen, um es zu konditionieren. Vor dem Anschließen der Last auf ungewöhnliche Geräusche achten. Sollten beim Drehen von Hand Schleifgeräusche oder ein Widerstand spürbar oder hörbar sein, das Gerät nicht in Betrieb nehmen – Korea Ever-Power zur Überprüfung kontaktieren.
Fünf Wartungsfehler, die das Versprechen der lebenslangen Schmierung zunichtemachen
Die Getriebe der EP-Serie verfügen über keine Nachschmieröffnung. Jeder Versuch, Fett über eine modifizierte Öffnung nachzufüllen, setzt den abgedichteten Hohlraum unter Druck, presst Fett an der Lippendichtung vorbei und führt Luft und potenzielle Verunreinigungen ein. Wenn Sie meinen, das Gerät „benötige mehr Fett“, liegt das eigentliche Problem in einem Dichtungsschaden – der einen Austausch des Geräts und nicht das Nachschmieren mit Fett erfordert.
Aromatische Lösungsmittel und chlorierte Entfetter lösen das Elastomer der Lippendichtung aus NBR oder FKM auf. Selbst kurzer Oberflächenkontakt über viele Reinigungszyklen hinweg führt zu einer Quellung der Dichtung und einem Verlust der Anpresskraft. Verwenden Sie für die Außenseiten von Gehäusen der EP-Serie ausschließlich milde alkalische oder wasserbasierte Reiniger und achten Sie darauf, dass Reinigungsmittel nicht mit den Dichtflächen in Berührung kommen.
Die maximale Eingangsdrehzahl für EP-ZDE/ZDF/ZDWE/ZDWF beträgt 4.500 U/min; die empfohlene Dauerdrehzahl liegt bei 3.000 U/min. Bei Drehzahlen über 3.000 U/min steigen die Verwirbelungsverluste nichtlinear an, was zu einer Erhöhung der Gehäusetemperatur und einer beschleunigten Oxidation des PAO-Basisöls führt. Bei einer Dauerdrehzahl von 4.500 U/min sinkt die Schmierfettlebensdauer deutlich unter den Nennwert von 20.000 h – selbst wenn die Last innerhalb der Drehmomentgrenzen liegt.
Sichtbares Fett außerhalb des Gehäuses ist kein rein kosmetischer Mangel, sondern ein Anzeichen für eine Dichtungsschädigung. Dichtungsschädigungen heilen nicht von selbst. Eine undichte Dichtung bedeutet, dass die interne Fettmenge abnimmt und gleichzeitig Verunreinigungen eindringen. Der Austausch sollte innerhalb von 500 Stunden nach dem ersten sichtbaren Austreten von Fett erfolgen, nicht erst bei der nächsten Jahresinspektion.
Das Zahnflankenspiel ist der empfindlichste Frühindikator für Verschleiß an Getriebe und Lagern – es nimmt messbar zu, lange bevor Geräusche oder Temperaturabweichungen auftreten. Eine einmalige Zahnflankenspielmessung bei der Installation sowie jährliche Messungen alle 5.000 Betriebsstunden liefern die notwendigen Trenddaten, um das Ende der Lebensdauer 3.000 bis 5.000 Stunden vor einem Totalausfall vorherzusagen. Wird diese Messung ausgelassen, bleibt der Zustand des Geräts bis zum Auftreten von Geräuschen oder Blockieren unbemerkt.
Das Anwendungstechnik-Team von Korea Ever-Power erstellt anwendungsspezifische Wartungsintervallempfehlungen – angepasst an Ihre tatsächliche Gehäusetemperatur, Betriebsintensität und Betriebsumgebung. Sollte Ihr Gerät heißer als erwartet laufen oder Sie ein unerwartetes Spielwachstum feststellen, kontaktieren Sie uns für eine technische Bewertung, bevor es zu einem Produktionsstillstand kommt.
Herausgeber: Cxm
