Wenn eine Hafenkran-Drehverbindung nicht mehr reparierbar ist: Schadensanalyse GOTTWALD PMA100216

Eine GOTTWALD-PMA100216-Drehverbindung kam mit Klemmen, ungewöhnlichen Geräuschen und erhöhtem Spiel zur Prüfung. Maßkontrolle, Demontage und Magnetpulverprüfung zeigten, warum die Reparatur gestoppt werden musste.

Eine hochbelastete Dreireihen-Rollendrehverbindung aus einem GOTTWALD-PMA100216-Kran am größten Hafen Bangladeschs wurde zum MERYDOM-Werk in China geschickt. Der Kran zeigte zeitweises Klemmen, zunehmendes Lagerspiel und ungewöhnliche Geräusche beim Schwenken. Die Maschine gehört zu den Dauerbetriebsanlagen aus dem MERYDOM-Leitfaden für Drehverbindungen in Hafenmaschinen, darunter Portal- und mobile Hafenkrane, Greiferentlader und Umschlaggeräte. Der Kunde stellte zwei getrennte Fragen:

Kann das ursprüngliche Lager sicher repariert werden?
Kann MERYDOM ein neues Ersatzlager fertigen, wenn die Reparatur nicht vertretbar ist?

Dieser Fall zeigt, warum eine Reparaturentscheidung nicht nur auf sichtbaren Oberflächenschäden beruhen darf. Nach Maßprüfung, Demontage, Reinigung, kontrollierter Bearbeitung und Magnetpulverprüfung zeigte sich Schaden im lasttragenden Ringmaterial. Eine Fortsetzung hätte ein nicht vertretbares technisches und betriebliches Risiko erzeugt. MERYDOM empfahl daher, die Reparatur zu stoppen und die Ersatzkonstruktion einzuleiten.

Ergebnis: Das Lager wurde für eine Reparatur abgelehnt, weil die großflächige Laufbahnzerstörung von Rissanzeigen im darunterliegenden Ringmaterial begleitet war. Die verfügbare Evidenz konnte keine sichere und rückverfolgbare Wiederherstellung von Ermüdungsfestigkeit und Tragfähigkeit belegen.

GOTTWALD PMA100216 Hafenkran in Bangladesch vor der Prüfung der Drehverbindung — Der GOTTWALD PMA100216 im Einsatz. Die Drehverbindung ist der sicherheitskritische Lastpfad zwischen drehendem Oberwagen und Kranbasis.

Gemeldete Symptome: Klemmen, Spielzunahme und Geräusche

Die drei Symptome waren mit fortgeschrittenem Innenschaden vereinbar, bestimmten aber allein noch keine Ursache.

Zeitweises Klemmen kann entstehen, wenn zerstörte Laufbahngeometrie, verdrängtes Metall, große Verschleißpartikel oder beschädigte Rollen den Lauf stören.
Zunehmendes Spiel kann aus verlorenem Laufbahnmaterial, Wälzkörperverschleiß oder bleibender Verformung entstehen.
Ungewöhnliche Geräusche entstehen, wenn Rollen über Abplatzungen, Risse, Eindrückungen oder Metallpartikel laufen.

Treten diese Symptome an einem schweren Hafenkran gemeinsam auf, ist Weiterbetrieb kein harmloses Provisorium. Fortschreitender Materialverlust verändert die Lastverteilung, belastet weniger Rollen stärker und beschleunigt Folgeschäden.

Schritt 1: Eingangsprüfung und Maßkontrolle

Vor der Demontage dokumentierte MERYDOM die äußere Ausführung und prüfte die Hauptabmessungen. Die Identifikation eines Großlagers darf nicht nur auf Typenschild oder nominalem Außendurchmesser beruhen. Ring- und Zentrierhöhen, Lochbilder, Verzahnung, Laufbahnanordnung und Schnittstellen müssen zusammenpassen. Die gemessene Geometrie lag nahe am MERYDOM-Referenzmodell 133.50.3150, einer innenverzahnten Dreireihen-Rollendrehverbindung. Die Katalogausführung besitzt nominal 3.432 mm Bauraum-Außendurchmesser, 2.768 mm freie Innenöffnung und 270 mm Gesamthöhe. Diese Ähnlichkeit machte sie zu einem sinnvollen Ausgangspunkt, bewies aber keine automatische Austauschbarkeit. Ein Ersatzlager ist weiterhin gegen Originalzeichnung und Maschinenschnittstellen zu prüfen:

alle Ring- und Zentrierdurchmesser;
Gesamt- und Einzelringhöhen;
Bohrungszahl, Lochkreise, Durchmesser und Gewinde;
Modul, Zähnezahl, Profilverschiebung, Druckwinkel und Flankenspiel der Innenverzahnung;
Axial-, Radial- und Kippmomentlastfälle;
Betriebsprofil, Stoßfaktoren und Lebensdauer;
erforderliches inneres Spiel;
Schmierung, Dichtung und Korrosionsschutz;
Werkstoff, Laufbahnhärte und wirksame Härtetiefe;
Prüf-, Rückverfolgbarkeits- und Zertifikatsumfang.

MERYDOM-Techniker vermessen eine innenverzahnte Dreireihen-Rollendrehverbindung — Vermessung des eingegangenen Lagers und Aufnahme der Schnittstellen vor der Demontage.

Maßprüfung einer großen Hafenkran-Drehverbindung im MERYDOM-Werk — Vergleich von Großdurchmessern an mehreren Umfangspositionen zur Erkennung von Geometrieänderungen und Messfehlern.

[merydom_instagram_reels codes="DSE2KY0k815" heading="Video: Eingangsvermessung" description="Das MERYDOM-Team prüft Lager und Schnittstellen vor der Demontage." labels="Maßprüfung der GOTTWALD-Drehverbindung"]

Schritt 2: Demontage und Fundzustand

Nach dem Öffnen wurden Fett, Schlamm und lose Partikel entfernt, um Dreiringaufbau und Laufbahnen zu untersuchen. Untere und mittlere Ringlaufbahnen zeigten schwere Schäden, weit über leichte Politur oder einzelne flache Spuren hinaus: großflächige Abplatzung, Riefen, Verschmierung, plastische Verformung und makroskopischen Verlust beziehungsweise Versatz von Laufbahnmaterial. Diese Befunde erklärten die Symptome: fehlendes und verdrängtes Material vergrößerte das Spiel; verformte Laufbahnen behinderten die Rollen; lose Metallteile wurden wiederholt überrollt; stark beschädigte Sektoren erzeugten Stoß und Geräusch. Eine leichte Aufarbeitung mit Reinigung, Politur, neuen Rollen und Dichtungen war eindeutig unzureichend.

Demontierte Ringe einer großen Dreireihen-Rollendrehverbindung im MERYDOM-Werk — Getrennte Innen- und Außenbaugruppen zeigen die Größenordnung des Dreireihenlagers.

Schwere Abplatzung und Materialverdrängung auf der Laufbahn — Breite Abplatzung und verdrängtes Laufbahnmaterial.

Verschmiertes Metall und zerstörte Laufbahn einer Dreireihen-Drehverbindung — Verschmiertes und plastisch verdrängtes Material auf der belasteten Spur.

Riefen und Verformung einer beschädigten Rollenlaufbahn — Riefen und unregelmäßige Laufbahngeometrie.

Starker Verschleiß, Partikelschaden und Verformung einer Laufbahn — Fortgeschrittener Oberflächenschaden durch zerstörerisches Gleiten und Partikelüberrollung.

Mögliche Ursachen dieser Laufbahnzerstörung

Die Fotos zeigen den Endzustand, beweisen aber nicht allein den Auslöser. Eine belastbare Ursachenanalyse benötigt Betriebsstunden, Lastverlauf, Schmierprotokolle, Dichtungszustand, Fettanalyse, Montageebenheit, Schraubenvorspannung und die Lage der Schadenssektoren zur Kranstruktur. Hafenmaschinen brauchen eine anwendungsspezifische Betrachtung, weil beladene Schwenkzyklen, kurze Umkehrwinkel, abrasiver Ladungsstaub, Küstenfeuchte und Stillstandsdruck gemeinsam wirken.

1. Unzureichende oder gealterte Schmierung

Bei hoher Kontaktspannung führt ein unzureichender Schmierfilm zu Metallkontakt, Reibung, Wärme, Verschmierung, Riefen und oberflächeninitiierter Ermüdung. Ursachen können blockierte Leitungen, zu geringe Menge, ungeeignetes Fett, lange Intervalle, Alterung oder fehlende Umfangsbewegung beim Nachschmieren sein. Kurze Arbeitsbögen von Hafenkranen erfordern besondere Aufmerksamkeit für die Verteilung.

2. Wasser, Salz und feste Verunreinigungen

Feuchtigkeit, Salz, Regen, Staub und Ladungsreste gelangen bei beschädigten Dichtungen oder unzureichender Fettspülung in das System. Wasser schädigt Fett und erzeugt Korrosionsnarben; harte Partikel ritzen oder drücken Wälzflächen ein. Beide schaffen Spannungskonzentratoren. Später wird abgeplatztes Metall selbst zum Schleifmittel.

3. Stoß oder wiederholte Überlast

Greiferstöße, abruptes Bremsen, Not-Halt, außerplanmäßige Hübe, Schiffsbewegung und Dynamik können die Auslegung überschreiten. Ein Einzelereignis hinterlässt bleibende Verformung oder Untergrundschaden; wiederholte Überlast beschleunigt Ermüdung. Entscheidend sind reale Axial-, Radial- und Kippmomentlasten, nicht nur die Kran-Nenntragfähigkeit.

4. Montageverzug und ungleiche Schraubenvorspannung

Hochpunkte, flexible Sockel, Schweißverzug, Korrosion in der Fuge oder ungleiche Vorspannung verformen die Ringe. Randlast beziehungsweise Umfangskonzentration zwingt wenige Rollen, einen unverhältnismäßigen Lastanteil zu tragen.

5. Fortschreitende Spielzunahme bei Weiterbetrieb

Anfangsverschleiß verändert Geometrie und Lastteilung. Mit steigendem Spiel nehmen Stoß, Schräglauf und Gleiten zu; Partikel werden überrollt. Es entsteht eine selbstbeschleunigende Kette: Oberflächenschaden → Mikroriss → Abplatzung → Partikel → Spielzunahme → Stoß und Lastkonzentration → größere und tiefere Schäden.

6. Wälzkontaktermüdung

Untergrundrisse können nach vielen Kontaktzyklen zur Oberfläche wachsen. Schmiermangel, Schmutz, Überlast und Verzug verkürzen diesen Prozess stark. Im fortgeschrittenen Zustand wirken mehrere Mechanismen gleichzeitig und frühe Hinweise können durch Folgeschäden zerstört sein. Einen allgemeinen Diagnoseablauf enthält Warum Laufbahnen abplatzen.

Schritt 3: Kontrollierte Bearbeitung des Untergrunds

Um einen technisch vertretbaren Reparaturweg zu prüfen, entwickelte MERYDOM einen stufenweisen Prüfplan. Der Ring wurde auf einer Vertikal-CNC-Maschine gespannt und die verbleibende beschädigte Laufbahnschicht kontrolliert entfernt. Dadurch wurden loses, stark verformtes Restmaterial beseitigt und der darunterliegende Ringwerkstoff für zerstörungsfreie Prüfung freigelegt.

Die Bearbeitung allein macht ein Lager nicht reparierbar. Der Ring braucht weiterhin ausreichenden Querschnitt, gesunden Untergrund, wiederherstellbare Geometrie und einen qualifizierten Weg zu Laufbahnhärte und Härteprofil.

CNC-Bearbeitung des beschädigten Rings einer GOTTWALD-Hafenkran-Drehverbindung — Kontrollierte Entfernung der verbleibenden geschädigten Laufbahnschicht auf einer Vertikal-CNC-Maschine.

Bearbeiteter Großlagerring vor der zerstörungsfreien Prüfung — Bearbeiteter Ring für die zerstörungsfreie Prüfung.

Innenverzahnter Ring nach Demontage und Reinigung.

Schritt 4: Magnetpulverprüfung änderte die Entscheidung

Nach dem Bearbeiten erfolgte eine Magnetpulverprüfung der ferromagnetischen Oberflächen. Sie zeigt oberflächenoffene und oberflächennahe Trennstellen, die visuell schwer erkennbar sind. Ausgeprägte lineare Anzeigen innerhalb und neben den beschädigten Zonen belegten, dass nicht nur Riefen oder eine abtragbare Deckschicht betroffen waren. Nach Entfernung der geschädigten Laufbahn blieben Trennstellen im lasttragenden Untergrund.

Magnetpulver-Rissanzeigen auf einer bearbeiteten Laufbahn — Makroskopische Anzeigen im freigelegten Laufbahnbereich.

Nahaufnahme starker Magnetpulveranzeigen im Ringwerkstoff — Detailanzeigen an stark verdrängtem Material.

Lineare Magnetpulveranzeige entlang des Laufbahnuntergrunds — Lineare Anzeige entlang des Untergrunds.

[merydom_instagram_reels codes="DS4uw90kUeO" heading="Video: Magnetpulverprüfung" description="Prüfung des freigelegten Laufbahnuntergrunds nach kontrollierter Bearbeitung." labels="Magnetpulverprüfung zeigt Risse im Laufbahnuntergrund"]

Warum MERYDOM die Reparatur ablehnte

Reparierbarkeit hängt nicht davon ab, ob Metall entfernt oder aufgetragen werden kann. Geometrie, Werkstoffintegrität, Laufbahnhärte, wirksame Härtetiefe, Lagerspiel und Tragfähigkeit müssen nachvollziehbar wiederherstellbar sein. Hier bestanden unvertretbare Unsicherheiten:

Tiefe und Umfang der Risse waren kein oberflächlicher Fehler;
weiterer Abtrag hätte Ringquerschnitt und Laufbahngeometrie verändert;
lokales Schweißen oder Auftragen hätte Wärmeeinflusszonen, Eigenspannung, Verzug und neue Trennstellen erzeugen können;
die ursprüngliche Wälzermüdungsfestigkeit war nicht belegbar wiederherzustellen;
das Versagen der sicherheitskritischen Kran-Drehverbindung gefährdet Menschen, Anlage und Hafenbetrieb.

MERYDOM teilte dem Kunden mit, dass das Lager weder für weitere Aufarbeitung noch für weiteren Betrieb sicher geeignet war. Die Reparatur wurde beendet und Ersatzkonstruktion eingeleitet. Damit entfiel ein großer Reparaturauftrag; bei einem sicherheitskritischen Bauteil folgt die Entscheidung jedoch dem Befund, nicht dem Auftragswert.

Ersatzkonstruktion: 133.50.3150 als Referenz, nicht als Annahme

Das nahe Standardmodell 133.50.3150 ist ein effizienter Startpunkt für ein neues innenverzahntes Dreireihen-Rollenlager. Die endgültige Auslegung folgt jedoch verifizierten Schnittstellen, Verzahnungsprüfung, Originalzeichnung sowie Last- und Betriebsdaten. Besonders zu prüfen sind Lastorientierung und -kollektiv, Ebenheit und Steifigkeit, Schrauben und Vorspannung, Schmierung jeder Laufbahn, Marinedichtungen, Ausgangsspiel sowie Nachweise zu Werkstoff, Wärmebehandlung, Verzahnung und Montage.

Ein Austausch ohne Beseitigung der Systemursache kann denselben Schaden reproduzieren. Lagerkonstruktion, Einbau und Wartungskontrollen gehören in ein gemeinsames Projekt.

Praktische Lehren

Klemmen, Spielzunahme und Geräusch zusammen verlangen sofortige Untersuchung.
Sichtbare Abplatzung ist ein Schadensbild, noch keine vollständige Ursache.
Maßähnlichkeit hilft beim Screening, beweist aber keine Austauschbarkeit.
Auf Reinigung und Bearbeitung muss qualifizierte Prüfung folgen.
Magnetpulveranzeigen im lasttragenden Untergrund können aus einer Reparatur ein Ersatzprojekt machen.
Eine sichere Ablehnung ist ein erfolgreiches Engineering-Ergebnis, wenn Weiterbetrieb nicht belegbar ist.
Ersatzlager und umgebendes Kransystem müssen gemeinsam geprüft werden.

Reparierbarkeit oder Ersatz prüfen lassen

Senden Sie Lagerzeichnung, Maschinenmodell, Hauptabmessungen, Verzahnung, Symptome, Lastdaten, Spielverlauf, Wartungsprotokolle und klare Fotos. MERYDOM kann die Evidenz mit Referenzen wie 133.50.3150 vergleichen und den Prüf- oder Ersatzumfang festlegen. Engineering für Hafenmaschinen prüfen Falldaten zur technischen Prüfung senden

Die gleiche Evidenz ist für Deck- und Bargeräte unter Salznebel relevant. Käufer von Drehverbindungen für Marinekrane sollten Beschichtung, Dichtungen, Wassereintritt und Fettspülung in Schadensanalyse und Ersatzspezifikation aufnehmen.