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PEEK-Lagerkäfige für Schrauben-Kühlkompressoren

SKF PEEK-Käfige steigern die Drehzahl von Schrauben-Kühlkompressoren um 17 %.

Die Aufgabe
Ein führender Hersteller von Transporttemperatur-Regelsystemen aus Nordamerika benötigte eine Verbesserung der Lagerleistung bei der Überarbeitung eines Schrauben-Kühlkompressors. Diese sollten bei der Kühlung von Transportfahrzeugen und in Klimaanlagen von Reisebussen zum Einsatz kommen.

Die Höchstdrehzahl des Lagers (bzw. des Rotors) in der bisherigen Kompressoranlage lag bei 12.000 U/min, für die ein Käfig aus gepresstem Messingblech ausreichte. Auf der Suche nach einer Verbesserung dieser Betriebsbedingungen wandte sich das Unternehmen an SKF.

Die Lösung 
Die SKF Spezialisten arbeiteten eng mit dem Kompressorhersteller zusammen und zogen mehrere mögliche neue Materialien für die Lagerkäfige in Betracht. Dazu zählten gepresstes Stahlblech, Massivstahl und Messing. Keine dieser Alternativen konnten den höheren Betriebsdrehzahlen standhalten. 

Die Verbesserung der Betriebsbedingungen wurde durch eine Änderung des Käfigmaterials und der Käfigkonstruktion erreicht. Die neuen Betriebsbedingungen entsprechen der geringeren Viskosität des Basisschmierstoffs, der höheren Betriebstemperatur und der gesteigerten
Lagerdrehzahl. Schließlich fiel die Entscheidung zugunsten des gegossenen, glasfaserverstärkten Polyetheretherketon (PEEK).

Dieses Gussmaterial trägt zur Minimierung der Kosten bei, benötigt allerdings mehr Platz als der ursprüngliche, gepresste Käfig aus Messingblech. Daher reduzierte SKF die Anzahl der Kugeln von zehn auf neun. Normalerweise würde sich die Lagertragzahl dadurch um 10 % verringern, aber SKF glich diesen Verlust durch einen optimierten, wärmebehandelten Stahl und eine Verbesserung der Oberfläche der Kugeln und der Laufbahnen aus. 

Das Ergebnis
Die maximale Entladungstemperatur (Lagertemperatur) stieg
auf 148,9 °C. Die Höchstdrehzahl des Lagers (bzw. des Rotors) wurde von 12.000 auf 14.000 U/min gesteigert, was einer Erhöhung um 17 % entspricht. Der Wert der verbesserten Betriebsbedingungen gleicht den Kostenanstieg durch das einzelne Lager aus.
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