Die SKF energieeffizienten (E2) Rillenkugellager – bisher nur mit Deckscheiben erhältlich – verringern das Reibungsmoment in einem Lager gegenüber vergleichbaren abgedichteten SKF Explorer Rillenkugellagern um mindestens 30 Prozent. Die neue abgedichtete Lagervariante (Bild 1) bietet außerdem einen verbesserten Schutz gegen austretenden Schmierstoff und eindringende Verunreinigungen.

Daher eignet sich dieses Lager insbesondere für Anwendungen unter schwierigen Umgebungsbedingungen, wo die Reibung, Schmierstoffrückhaltung und Abdichtung gegen Wasser- und Staubeintritt eine große Rolle spielen. Dabei unterstützt es Erstausrüster in ihrem Bestreben, Maschinen und Anlagen mit einer niedrigeren Umweltbelastung zu entwickeln.

Abgedichtete SKF energieeffiziente (E2) Rillenkugellager gehören zum SKF BeyondZero Produktportfolio. Damit ein Produkt dort aufgenommen wird, muss es strenge Kriterien erfüllen und einen hohen Umweltnutzen nachweisen. Je nach Produkt sind verschiedene Umweltfaktoren zu berücksichtigen, wie etwa Werkstoff, Energiebedarf, Schmierstoffverbrauch und austritt.

Die neuen abgedichteten SKF energieeffizienten (E2) Rillenkugellager wurden für den Einsatz in stark verunreinigten Umgebungen bei geringen bis mittleren Belastungen und relativ hohen Drehzahlen in der Automobilindustrie und in Industrieanwendungen entwickelt.

• Belastung: P ≤ 0,125 C
• Drehzahl: n ≥ 1.000 min^-1
• Betriebstemperatur: -40 °C bis +110 °C

Aufgrund des verminderten Reibungsmoments liegen die Betriebs­temperaturen von abgedichteten SKF energieeffizienten (E2) Rillenkugellagern um 5 °C bis 15 °C niedriger als bei vergleichbaren SKF Explorer Lagern. Infolge der niedrigeren Temperaturen verlängern sich die Fettgebrauchsdauer und die Lagerlebensdauer. Abgedichtete SKF energieeffiziente (E2) Rillenkugellager sind in unterschiedlichen Größen mit einem Bohrungsdurchmesser von 6 mm bis 25 mm erhältlich.

Zu den üblichen Anwendungen mit den genannten Betriebsbedingungen zählen Zweiräder, Wasserpumpen, Elektromotoren (Bild 2), Waschmaschinen, Elektrowerkzeuge, Textilmaschinen, Förderanlagen, Aufzüge und Rolltreppen.

Konstruktionsmerkmale
Die neue Lagervariante basiert auf den 2008 eingeführten abgedichteten SKF energieeffizienten (E2) Rillenkugellagern und ähnelt diesen stark hinsichtlich Gesamtkonstruktion, innerer Geometrie, Polymerkäfig und verwendetem Schmierstoff.

Fettgebrauchsdauer
Die Lager sind mit einem Spezial­schmierstoff von SKF gefüllt, der sich durch eine geringere Ge­räuschentwicklung und ein niedrigeres Reibungsmoment auszeichnet. Dieses besondere Schmierfett bietet gute Schmiereigenschaften bei minimaler Reibung (Bild 3).

Es kommt äußerst selten zu Ausfällen infolge Ermüdung, wenn abgedichtete Lager mit den empfohlenen Belastungen betrieben werden. Daher ist die Lagerlebensdauer fast immer abhängig von der Fettgebrauchsdauer. Berücksichtigt man dies, wird deutlich, dass sich bei Betriebstemperaturen, die um 5 °C bis 15 °C unter denen vergleichbarer SKF Explorer Lager (Bild 3) liegen, die Fettgebrauchsdauer und folglich auch die Lager­lebensdauer verlängern kann.

Dichtungs­design
Abgedichtete SKF energieeffiziente (E2) Rillenkugellager werden mit einer neuartigen reibungsarmen Berührungsdichtung (Bild 4) geliefert. Diese neue und äußerst leistungsstarke Dichtung aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) ist mit einer Stahlblecharmierung versehen. Die Dichtungsausführung nutzt dabei den niedrigen Elastizitätsmodul des NBR-Werkstoffs. Das hieraus resultierende dünne, flexible Design minimiert das Reibungsmoment und sorgt wirksam dafür, dass der Schmierstoff im Lager verbleibt und keine Verunreinigungen eindringen können.

Nach der Entwicklungsphase wurden die abgedichteten SKF energieeffizienten (E2) Rillenkugellager strengen Validierungsprüfungen unterzogen, um ihr Leistungsvermögen unter Beweis zu stellen. Beim Drehzahltest wurde das Lager 10 Stunden lang sowohl mit 5.000 min-1 als auch mit 8.000 min-1 bei einer Radialbelas­tung von 50 N betrieben, um das Reibungsmoment (Bild 3) und den Schmierstoffaustritt zu messen. Zur Bewertung der Dichtleistung wurde ein Staubtest mit Feinstaub über eine Dauer von 168 Stunden durchgeführt. Dabei wurde nach dem Test festgestellt, dass das Schmierfett klar und ohne jede Spur von Staub war. Es wurden auch dynamische und statische Versuche mit Wasser durchgeführt, um die wasserabweisende Wirkung der Dichtung nachzuweisen. Mit einem Reibungsversuch nach SKF Standards wurde der Nachweis für die reibungsarme Lagerleistung erbracht. Anhand von Prüfungen wurde festgestellt, dass abgedichtete SKF energieeffiziente (E2) Rillenkugellager gegenüber vergleichbaren abgedichteten SKF Explorer Lagern eine doppelt so lange Lagerlebensdauer erreichen können, wodurch sich niedrigere Gesamtbetriebs­kosten erzielen lassen.

Vorteile im Betrieb
Der Einsatz abgedichteter SKF energieeffizienter (E2) Rillenkugellager kann einen messbaren Nutzen bringen. Errechnen wir ihn beispielsweise anhand einer Textil­maschine, die mit 200 abgedichteten SKF energieeffizienten (E2) Lagern bestückt ist. Beim Betrieb dieser normalerweise rund 8.000 Stunden pro Jahr laufenden Maschine können bis zu 11.310 kWh jährlich eingespart werden. Der geringere Energiebedarf führt zu einer Reduzierung der CO₂-Emissionen in Höhe von 8,5 Tonnen pro Jahr, berechnet nach dem CO₂-Faktor des Welt-Strommixes von 0,749 kg CO₂e/kWh oder dem Äquivalent von 42 kg CO₂e/Lager pro Jahr.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass abgedichtete SKF energieeffiziente (E2) Rillenkugellager deutlich zur Reduzierung des Energiebedarfs, der CO₂-Emissionen und des Wartungsaufwands beitragen können. So lassen sich mit diesen Lagern Ressourcen und Umwelt gleichermaßen schonen.