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Temperatur-Anwendungsbereich – Das SKF Ampel-Konzept

Grundöl, Dickungsmittel und Zusätze bestimmen hauptsächlich den Temperatur-Anwendungsbereich eines Schmierfetts. Die entscheidenden Temperaturgrenzen sind im Diagramm 1 schematisch als "doppelte Verkehrsampel" dargestellt.
Die absoluten Temperaturgrenzwerte, d.h. die tiefste und höchste zulässige Betriebstemperatur, sind klar definiert:
  • Der untere Temperaturgrenzwert LTL (Low Temperature Limit) zeigt die Temperatur an, bei der das Lager gerade noch ohne Schwierigkeiten laufen kann. Dieser Wert wird vor allem von der Art des Grundöls und seiner Viskosität bestimmt.
  • Der obere Temperaturgrenzwert HTL (High Temperature Limit) hängt vom Dickungsmittel ab und ist bei Seifenfetten durch den Tropfpunkt vorgegeben. Dieser kennzeichnet die Temperatur, bei der das Schmierfett seine Konsistenz verliert und flüssig wird.
SKF empfiehlt, Betriebstemperaturen unterhalb des unteren Grenzwertes und oberhalb des oberen Grenzwertes unbedingt zu vermeiden. Diese Bereiche sind deshalb in Diagramm 1) rot markiert. Diese Temperaturgrenzwerte, die auch die Fetthersteller in ihren Spezifikationen als untere und obere Grenzwerte angeben, kennzeichnen jedoch nicht den Bereich, in dem das Fett die volle Schmierleistung erbringt. Maßgebend hierfür sind vielmehr der von SKF empfohlene
  • untere Grenzwert LTPL (Low Temperature Performance Limit) für die tiefste zulässige Betriebstemperatur und der
  • obere Grenzwert HTPL (High Temperature Performance Limit) für die höchste zulässige Betriebstemperatur.
In diesem Temperaturbereich, in Diagramm 1 der grüne Bereich, ist eine zuverlässige Funktion des Schmierfetts zu erwarten und kann auch eine Aussage über die Fettgebrauchsdauer gemacht werden. Da aber die Definition dieses Temperaturbereichs nicht genormt ist, müssen die Herstellerangaben sorgfältig interpretiert werden.
Bei Temperaturen über dem oberen Grenzwert HTPL altert und oxidiert das Fett schneller und die entstehenden Alterungsprodukte wirken sich ungünstig auf die Schmierung aus. Deshalb sollten Schmierfette Temperaturen zwischen dem empfohlenen Grenzwert HTPL und dem oberen Temperaturgrenzwert HTL, also im gelben Bereich, nur kurzzeitig ausgesetzt werden.
Einen gelben Bereich gibt es auch für tiefe Temperaturen. Das Schmierfett scheidet mit abnehmender Temperatur immer weniger Öl ab und seine Steifigkeit, d.h. die Konsistenz, wird immer fester, was schließlich zu einer nicht mehr ausreichenden Schmierung im Wälzkontakt führt. Der empfohlene untere Grenzwert ist in Diagramm 1 mit LTPL markiert. Dieser Temperaturgrenzwert ist für Kugellager und Rollenlager verschieden. Da Kugellager einfacher zu schmieren sind als Rollenlager, ist bei ihnen die genaue Einhaltung des unteren Grenzwertes LTPL nicht von so ausschlaggebender Bedeutung. Bei Rollenlagern hingegen sind schwerwiegende Beschädigungen zu erwarten, wenn die Betriebstemperaturen dauernd unterhalb des Grenzwerts LTPL liegen. Kurzzeitiger Bereich in diesem gelben Bereich, z.B. beim Anlaufen, ist dagegen unschädlich, da die erzeugte Reibungswärme die Lagertemperatur in den grünen Bereich anheben wird.

Temperaturbereiche

Die Temperaturbereiche sind von Fett zu Fett verschieden und können nur durch funktionale Versuche in Wälzlagern ermittelt werden.
Hinweise auf die Temperaturbereiche bei handelsüblichen Schmierfetten der Konsistenzklass NLGI 2 ohne EP-Zusätze sind in Diagramm 2 zu finden. Die Temperaturbereiche für jede Fettsorte sind Mittelwerte von vielen Schmierfetten mit ähnlicher Zusammensetzung. Die Übergänge zwischen den einzelnen Bereichen sind deshalb nicht scharf, bewegen sich aber in engen Grenzen.
Die Temperaturbereiche für die SKF Schmierfette sind in Diagramm 3 zu finden. Die angegebenen Bereiche basieren auf umfangreichen Tests in SKF Versuchseinrichtungen.
Die in den Diagramm 2 und Diagramm 3 angegebenen Temperaturbereiche basieren auf Lagertemperaturen, die sich im Betrieb eingestellt hatten und am stillstehenden Lagerring gemessen wurden.
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