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Wartungsfrei, weil wirklich „cool“: Abgedichtete, einreihige Schrägkugellager von SKF

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Abb. 1: Dem wachsenden Bedarf nach wartungsfreien Lösungen kommt SKF nun auch mit abgedichteten einreihigen Schrägkugellagern entgegen.
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Abb. 2: Technische Daten des SKF Schmierfetts GXN für abgedichtete, einreihige Schrägkugellager. Auf Anfrage sind auch andere Fettfüllungen möglich.
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Abb. 3: Die abgedichteten einreihigen Schrägkugellager von SKF bleiben um 20 bis 30 Prozent „cooler“ als vergleichbare Wettbewerbsprodukte.
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Abb. 4: Trotz ihres berührungsfreien Dichtungskonzepts dämmen die SKF Lager den Fettaustritt besser ein als viele konventionelle Lösungen mit berührender Dichtung – selbst bei vertikal angeordneten Wellen.
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Abb. 6: Das Standardsortiment der einreihigen, abgedichteten Schrägkugellager von SKF im Überblick. Auf Anfrage sind auch Varianten mit einer eingeschliffenen Vorspannung oder Lagerluft erhältlich.
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Achim Schmidt, Anwendungsingenieur im Bereich „OEM & Distribution“ bei SKF in Schweinfurt.

2017 März 02, 10:00 CET

Im globalen Wettbewerb sind Effizienzsteigerungen unerlässlich: Maschinen und Anlagen müssen möglichst zügig und zuverlässig laufen – bei möglichst geringem Instandhaltungsaufwand. Aus diesen Gründen wächst im Wälzlagermarkt der Bedarf an wartungsfreien Lösungen. Dem entsprechenden Bedarf kommt SKF nun auch mit abgedichteten, einreihigen Schrägkugellagern entgegen.

Von Achim Schmidt*

Schweinfurt, den 02. März 2017

Im Bereich der Rillenkugellager haben sich abgedichtete Varianten längst etabliert. Ähnliches gilt für Pendelrollenlager, von denen SKF – auf Basis des größten am Markt verfügbaren Sortiments – maßgeschneiderte Lösungen für praktisch jeden relevanten Anwendungszweck liefern kann. Sein in diesen Produktbereichen gewonnenes Dichtungs-Know-how hat das Unternehmen nun auf Schrägkugellager übertragen. Dadurch sind – neben den klassischen offenen Lagern – jetzt auch einreihige Schrägkugellager mit integrierten Dichtungen und Fettfüllung ab Werk verfügbar (vgl. Abb. 1).

Die Vorteile
Da keine externe Abdichtung mehr erforderlich ist und somit weniger Bauteile benötigt werden, lassen sich schon während der Montage Zeit und Kosten sparen. Das gilt umso mehr, als bei der Installation auch der fehleranfällige Schritt der Befettung entfällt: Die Lager werden bereits ab Werk mit der (für die meisten Anwendungsfälle) optimalen Fettmenge geliefert. Außerdem sind die Lager von Anfang an wirksam gegen Verunreinigungen geschützt. Zugleich ermöglichen die abgedichteten Lager aufgrund ihres geringeren Platzbedarfs kompaktere Konstruktionen. Nicht zuletzt senken die auf Lebensdauer geschmierten Schrägkugellager den Schmiermittelverbrauch drastisch, was das Portemonnaie des Anwenders ebenso schont wie die Umwelt und den Wartungsaufwand auf ein Minimum reduziert.

Die Technik

Die beidseitig abgedichtete Ausführung der einreihigen SKF Schrägkugellager (Nachsetzzeichen: 2RZ) verfügt über Dichtungen aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR). Dieses Material eignet sich für ein sehr breites Temperaturspektrum: von -40 °C bis +100 °C. Kurzzeitig verträgt NBR sogar +120 °C. Darüber hinaus hat SKF die Dichtungen mit einer Stahlblecharmierung verstärkt, um ihre mechanische Stabilität zu erhöhen.

Im Inneren der Lager kommt serienmäßig ein Kunststoffkäfig aus glasfaserverstärktem Polyamid (Nachsetzzeichen P) zum Einsatz. Der Käfig ist besonders reibungsarm und leicht. Das erlaubt beispielsweise hohe Drehzahlen. Außerdem verfügt er über gute Notlaufeigenschaften.

Geschmiert sind die SKF Lager standardmäßig mit einem hochwertigen Polyharnstoff-Fett (Kürzel GXN), das für die meisten Anwendungsfälle geeignet ist (vgl. Abb. 2). Da abgedichtete Lager für gewöhnlich nicht nachgeschmiert werden, bestimmt die Fettgebrauchsdauer maßgeblich die Lagerlebensdauer. Ergo gilt es, diejenigen Faktoren zu minimieren, die dem Fett schaden. Dabei spielt die Temperatur eine wichtige Rolle, denn hohe Lagertemperaturen lassen das Fett schnell „altern“. Das bedeutet im Umkehrschluss: je kühler, desto besser. Laut Faustregel verdoppelt sich die Fettgebrauchsdauer, wenn die Betriebstemperatur um 15 °C sinkt (wobei die Fettgebrauchsdauer in der Praxis natürlich auch von Faktoren wie Belastungen, Drehzahlkennwerten oder Schiefstellungen beeinflusst wird).

Auf Basis dieser Erkenntnis hat SKF ihre abgedichteten einreihigen Schrägkugellager so optimiert, dass im Lager möglichst wenig Reibungswärme entsteht – und dabei besonderes Augenmerk auf die Dichtungen gelegt: Diese sind berührungslos ausgeführt. Dadurch arbeiten die abgedichteten einreihigen Schrägkugellager von SKF deutlich „cooler“ als viele Wettbewerbsprodukte. Beispielsweise hat sich in Vergleichstests herausgestellt, dass die mittlere Betriebstemperatur der SKF Lösung um bis zu 20 Prozent niedriger ausfällt als bei vergleichbaren Lagern. Die Spitzentemperaturen liegen sogar um bis zu 30 Prozent darunter (vgl. Abb. 3). Dank der viel geringeren Wärmeentwicklung lassen sich mit diesen SKF Lagern also längere Standzeiten erzielen oder – bei gleichem Temperaturniveau – höhere Drehzahlen verwirklichen.

Die Dichtwirkung
Natürlich liegt der Verdacht nahe, dass infolge des berührungslosen Designs der SKF Dichtungen mehr Fett aus dem Lager austritt als bei Verwendung von Kontaktabdichtungen – insbesondere dann, wenn es um die Lagerung von vertikalen Wellen geht. Interne Versuche haben jedoch gezeigt, dass das Gegenteil der Fall ist. Der Hauptgrund dafür liegt ebenfalls in den vergleichsweise niedrigen Betriebstemperaturen der SKF Lösung: Während die Viskosität des Schmierstoffs in handelsüblichen Lagern – mit steigenden Temperaturen – stark abnimmt und das dünnflüssigere Fett somit schneller aus dem Lager herausfließt, wird die Schmierstoff-Viskosität in den „coolen“ SKF Lagern deutlich weniger reduziert. Das Fett bleibt also viel dickflüssiger und tritt längst nicht so leicht aus dem Lager aus. Hinzu kommt, dass die speziell geformte Dichtlippe mit der Gegenfläche am Innenring einen extrem engen Spalt bildet. All diese Eigenschaften zusammen sorgen dafür, dass das berührungslose SKF Dichtungskonzept selbst in vertikalen Wellenanordnungen ein besseres Fettrückhaltevermögen an den Tag legt als viele Wettbewerbsprodukte mit Kontaktabdichtung (vgl. Abb. 4).

Die Anwendungsgebiete
Die abgedichteten einreihigen Schrägkugellager von SKF können in einer Vielzahl von fettgeschmierten Anwendungen zum Einsatz kommen. Sie bieten sich für alle Zwecke an, in denen derzeit noch einreihige Schrägkugellager mit externen Dichtungen benutzt werden, künftig jedoch ein wartungsfreier Betrieb gewünscht wird. Dazu gehören beispielsweise Elektromotoren, Scrollverdichter, Pumpen, Aufzüge oder auch Getriebe (vgl. Abb. 5).

Das Sortiment
Abgedichtete, einreihige SKF Schrägkugellager sind für Wellendurchmesser von 15 bis 55 mm für die Reihe 72 und von 12 bis 50 mm für die Reihe 73 erhältlich (vgl. Abb. 6). Sie werden als Lager der Grundausführung für Lagerungen mit Einzellagern geliefert. Auf Anfrage sind außerdem Universallager für den satzweisen Einbau in drei verschiedenen Lagerluft- und Vorspannungsklassen verfügbar.

*Achim Schmidt ist Anwendungsingenieur im Bereich „OEM & Distribution“ bei SKF in Schweinfurt.

Pressekontakt:
Dietmar Seidel, Leiter Technische Fachpresse Deutschland, Tel.: +49 (0)9721 / 56 - 28 43,
E-Mail: dietmar.seidel@skf.com

SKF ist ein weltweit führender Anbieter von Wälzlagern, Dichtungen, Schmiersystemen und Mechatronik-Bauteilen mit umfassenden Dienstleistungen in den Bereichen Technischer Support, Wartung und Instandhaltung sowie Engineering-Beratung und Training. Weltweit ist SKF in mehr als 130 Ländern präsent und arbeitet mit rund 17.000 Vertragshändlern zusammen. Im Jahr 2016 erwirtschaftete die Unternehmensgruppe einen Umsatz in Höhe von 72.787 Mio. SEK und beschäftigte 44.868 Mitarbeiter. www.skf.de

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