Superseacat fast ferry – propulsion shaft equipped with Cooper bearings.

Cooper stärker SKFs marina portfölj

Tillsammans med övriga divisioner i nyligen förvärvade Kaydon Corporation, är Cooper Roller Bearings en ny medlem i SKF-koncernen. Intressant är att företaget delar flera viktiga egenskaper med sitt nya moderbolag.

Författare: D. Burns, manager Marketing and UK Distribution, Cooper Roller Bearings Co. Ltd., Norfolk, UK

Cylindriska rullager Övriga tjänster Transport & logistik

Sammandrag

Med Cooper Bearings breddar SKF sitt utbud av lagerprodukter och expertis. Båda företagen har en lång historia av lagerkonstruktion bakom sig. Cooper kommer dessutom att stärka SKFs position på marknaden för marina framdrivningssystem.

Relaterade länkar

Cooper Bearings

Försäljning och råd

D. Burns, dburns@kaydon.com

Trots sina olikheter i storlek liknar SKF och Cooper Bearings varandra i viktiga avseenden. Båda företagen har stark varumärkesidentitet, global räckvidd och genomsyras av en tradition av innovation. Därtill kommer att de har en liknande historia bakom sig. Båda företagen grundades av ingenjörer som var goda företrädare för den entreprenörs­anda som präglade 1900-talets första årtionden. Deras gemensamma strävan efter innovation resulterade i flera patent. Och av en ren tillfällighet patenterade Thomas Cooper världens första delade rullnings­lager 1907, samma år som Sven Wingquist grundade SKF.

Denna grundläggande syn på kontinuerlig innovation förenar än i dag de båda företagen. Cooper har dessutom blivit en del av SKF-koncernen vid ett särskilt fruktbart ögonblick, med tanke på att företaget har lanserat två nya lagertyper på marknaden under de senaste tio åren.

I båda fallen var de nya produkterna resultatet av en strategi med specifikt fokus på marina framdrivningsapplikationer. Cooper har många års erfarenhet av området och en pågående dialog med tillverkare av propellrar med fast och variabel bladvinkel, kopplingar och axlar, liksom med fartygskonstruktörer, skeppsvarv och rederier. Företagets konstruktörer och serviceingenjörer har därför kunnat förutse, identifiera och reagera på förändrade krav och nya trender inom industrin. Därför har Cooper kunnat både utöka och förbättra sitt utbud av produkter (fig. 4).

”Skräddarsydda” lösningar
Coopers specifika varumärke är unikt anpassat för en mängd olika applikationer och branscher där SKFs standardsortiment inte skulle vara den optimala lösningen.

Coopers delade rullager (fig. 1) eliminerar behovet av att demontera annan utrustning. Lagrets fördelar sett till snabbt och enkelt underhåll och smidiga lagerbyten med ett minimum av kostsam avställningstid, uppskattas inom många industrisegment. Tillsammans med SKFs axeluppriktningssystem Vibracon multipliceras fördelarna av enkelt underhåll och snabbt utbyte (fig. 6).

I synnerhet inom det marina segmentet blir delade rullager en allt vanligare lagringslösning för propelleraxlar. Det är ett kostnadseffektivt och miljövänligt alternativ till delade hydrodynamiska lager eller glidlager, och det eliminerar både behovet av komplexa oljecirkulationssystem och risken för oljeläckage. Eftersom både lagret och huset kan delas kan lagret demonteras, repareras och bytas utan att propelleraxeln behöver avlägsnas. Driftstopp är oacceptabelt inom alla industriföretag och i synnerhet på ett fartyg till havs.

Många års arbete inom det marina segmentet har gett Cooper medvetenhet om dess särskilda problem och kundkrav. Detta har lett till en rad stegvisa innovationer inom ramen för standardprodukten (fig. 1). Anpassningarna omfattar ändringar i lagrets standardutförande och i lagerhuset.

Cooper är ett vertikalt integrerat företag som gjuter sina egna lagerhus i Storbritannien. Därför kan lagerhusen anpassas för att inkludera funktioner som inspektions- och smörjhål, och de kan tillverkas i en mängd olika material, från standardkvaliteten gråjärn till aluminium i fartyg för höga hastigheter, som snabba färjor och kustbevakningsfartyg, där totalvikten är en styrande faktor.

Detta engagemang från Cooper för att förbättra det befintliga sortimentet för att möta individuella behov, illustreras av en kombination av ett flänslagerhus och ett delat rullager (fig. 2) som fyller samma funktion som kostsamma propelleraxeltätningar av frikterande typ.

Det korta avståndet mellan lager och tätningar kringgår de problem som hänger samman med bristande uppriktning mellan axel och tätning, i propelleraxeltätningar som ligger på större avstånd från lagret.

Coopers lager i serie 100
Marknadens krav på lättare och snabbare fartyg driver utvecklingen av kolfiberaxlar som alternativ till metallaxlar för allt flera fartygstyper.

Kolfibermaterialet minskar propelleraxelns vikt dramatiskt, och följaktligen även de radiella lagerbelastningarna. Alltför små lagerbelastningar kan orsaka specifika problem, i synnerhet rullglidning, som kan leda till adhesiv förslitning av rullarnas ytor och förtida haveri (se Evolution nr 3, 2011).

För att förebygga detta problem har Cooper tagit fram en lättare serie lager som bygger på traditio­nell teknik kring cylindriska rullager. Serie 100 (fig. 3 och 4) bibehåller de primära fördelarna med ett delat lager sett till underhållsbehov och tillgänglighet som Coopers övriga produkter erbjuder, men lagren är mindre och de har en lätt hållare av polyamid. Hållaren är tillverkad av polyamid 4.6 – ett material som är överlägset det vanligare polyamid 6.6, sett till temperaturegenskaper och motståndskraft mot EP-tillsatser i smörjmedlet. Ytterligare en fördel med den mindre storleken är en avsevärt lägre kostnad jämfört med tyngre typer av lager.

Coopers helt delade tvåradiga koniska rullager
En radikal innovation (i motsats till de tidigare nämnda stegvisa innovationerna) inom området delade rullningslager är Coopers sortiment av delade tvåradiga koniska rullager (fig. 5). De har utvecklats under det senaste decenniet som en direkt följd av krav från redare och tillverkare av marina drivsystem.

Specifikt är utvecklingen en reaktion på oro för ökad grad av intermittent axiell belastning på propelleraxlar. Sådana belastningar kan ha många orsaker – som temperaturskillnader, skrovrörelser och reaktionskrafter i kopplingar, men en gemensam faktor i samtliga fall är tendensen att överföra mer framdrivningseffekt genom en axel med en given dimension.

Baserat på den innovationen har Cooper konstruerat och utvecklat världens första kommersiellt tillgängliga helt delade tvåradiga koniska rullager.

Lagret är konstruerat för att ta upp axiella laster i endera riktningen. De två raderna av koniska rullar är arrangerade i O-anordning med en kontaktvinkel på ca 15 grader. Lagren kan ta upp godtyckliga förhållanden mellan radiell och axiell belastning. I kombination med cylindriska rullager av expansionstyp uppstår ett paket som lämpar sig utmärkt för en rad maskindrivningsapplikationer (fig. 6).

Slutsats
Som ett komplement till SKFs tillståndsövervakning, hydrodynamiska lager och axeluppriktningsprodukter är Coopers rullager ett viktigt tillskott till SKFs växande portfölj av kompletta lösningar för marinsegmentet (fig. 6).

Inom området framdrivningsteknik kan kunderna nu specificera såväl de traditionella rullningslagerlösningarna från SKF som hydrodynamiska lagerlösningar från BVI och delade rullnings­lager från Cooper. Detta innebär att kunden har tre gånger större erfarenhet, tillförlitlighet och ingenjörskunnande till sitt förfogande, allt från en enda leverantör – SKF.

 

Lagerserier: Det aktuella erbjudandet är det bredaste på marknaden och hanterar ett brett intervall av belastningsförhållanden.
Serie 100: Kompakta och lätta produkter med hög bärförmåga i liten förpackning. Lagren lämpar sig särskilt för applikationer där den radiella belastningen inte är tillräcklig för att tillåta konventionella lösningar.
Serie 01: Detta är den mest populära lagerserien. De robusta enheter­ na klarar de flesta belastnings- och varvtalsförhållanden som kan bli aktuella i propelleraxlar.
Serie 02: Här ingår robusta lager för krävande applikationer. De används ofta som styrande lagring och på tyngre axlar.
Serie 03: Serien är framtagen för extrema belastningsförhållanden, till exempel på isbrytare. Serie 03 är Coopers tungviktssortiment av cylindriska rullager.
1DT: Dessa delade koniska rullager med medelstor kontaktvinkel är unika för Cooper. IDT är en utmärkt lösning för att ta upp transienta axiella belastningar, orsakade av temperaturskillnader, skrovrörelser och reaktionskrafter i kopplingar. De två raderna av rullar i O-anordning tar upp axiella belastningar från endera riktningen, förutom radiella belastningar.

Relaterat innehåll