Eine Million Kilometer – die Gebrauchsdauer der neuen SKF Kreuzgelenkbüchsen. Die Lager für die Antriebswellen von LKW und Geländefahrzeugen erfordern weder Wartung noch NachschmierungIn 1981 brachte SKF eine neue Generation dünnwandiger Kreuzgelenkbüchsen für LKW und Geländefahrzeuge auf den Markt. Damals gab es keine Konstruktion mit vergleichbarer Lebensdauer und Zuverlässigkeit. SKF Kreuzgelenkbüchsen halfen, die Gebrauchsdauer der Gelenkwelle zu verlängern, was aufgrund der anspruchsvollen Betriebsbedingungen besonders für schwere LKW ein durchschlagendes Verkaufsargument war.
Im wesentlichen sehen die neuen SKF Kreuzgelenkbüchsen noch so aus wie 1981: eine dünnwandige Hülse mit geschliffenem Außendurchmesser, darin zahlreiche Rollen mit großem Durchmesser. Das spezielle Rollenprofil gewährleistet optimale Tragfähigkeit; die Form des Büchsenbodens macht die Lager um 40 % stabiler und sorgt für gute axiale Dämpfung, so daß auch bei „W“-Beugung der Boden nicht reißt.
Die neue Konstruktion weist geringe Wanddickenschwankungen und geringe Unrundheit der Laufbahnen auf. Eine Vorschaltdichtung aus Polyurethan und eine Doppellippendichtung aus Nitrilbutadien-Kautschuk (NBR) verhindern das Eindringen von Verunreinigungen und Feuchtigkeit und den Austritt des Schmierfetts. Eine integrierte Kunststoffscheibe mit Schmiernuten und Waffelmuster sorgt für optimale Schmierbedingungen; Tellerfedern verhindern Riffelbildung und halten die Rollen bis zum Einbau in Position. SKF hat bereits mehr als 30 Millionen solcher Kreuzgelenkbüchsen gefertigt.
Die wartungsfreie Ausführung entstand 1990 aufgrund der Kundenanforderungen und des Marktbedarfs. Die neue Generation wartungsfreier Kreuzgelenkbüchsen wurde in den SKF Labors, auf der Straße und im Gelände umfangreichen Testreihen unterzogen. Die Lager wurden für Anforderungen wie wirksamen Schutz vor dem Eindringen von Schmutz und Wasser und Austreten des Schmierfetts optimiert. Auch sollte das Kreuz ohne Nachschmierkanäle gefertigt werden können. Aus Gründen der Umweltverträglichkeit war SKF bemüht, die Nachschmierung mit ihren Umweltrisiken völlig überflüssig zu machen. Man geht davon aus, daß jedes Jahr in Europa LKW mehr als 1.000 Tonnen Schmierfett verlieren und damit etwa zwei Milliarden Kubikmeter Wasser verschmutzen.
Die neue SKF Kreuzgelenkbüchse basiert auf der oben beschriebenen bewährten Konstruktion. Die Verbesserungen konzentrierten sich auf den Radialwellendichtring mit federbelasteter Dichtung, die Vorschaltdichtung und ein Sonderfett mit optimierter Füllmenge.

Wartungsfrei

Alle Stahlteile des Radialwellendichtrings sind vollständig mit Nitrilkautschuk überzogen, um metallische Berührung auszuschalten und bessere Dichtwirkung zu erzielen. Beim federbelasteten Radialwellendichtring liegt die Dichtlippe mit definiertem Berührungsdruck auf dem Zapfen auf. Diesem Radialwellendichtring vorgelagert ist die Vorschaltdichtung, ebenfalls aus Nitrilkautschuk mit Stahl-Insert. Durch die Dimensionierung der Dichtung liegen die Dichtlippen auch bei extremen Betriebsbedingungen dauerhaft fest auf der Gegenlauffläche an. Die verbesserte Kontaktgeometrie am Außendurchmesser verhindert zuverlässig das Eindringen von Schmutz und Wasser.
Selbst bei einer Beschädigung der Vorschaltdichtung ist sichergestellt, daß eventuell eindringende Schmutzteilchen durch die Fliehkraft im Raum zwischen Radialwellendichtring und Vorschaltdichtung abgelagert werden. Eine genau abgestimmte Fettmenge im Lager verhindert Trockenlaufen der Dichtlippe und übermäßig hohen Druck beim Einbau. Das spezielle Fett stellt eine Gebrauchsdauer von über einer Million Kilometern sicher.

Prüfung

Umfangreiche SKF Tests an der wartungsfreien Kreuzgelenkbüchse haben die außerordentlich hohe Leistungsfähigkeit und das gute Betriebsverhalten bestätigt. Die Lager wurden auf Lebensdauer und Fettaustritt, unter Wechsellast und bei Schlammbeaufschlagung geprüft. Unter der Federführung von SKF wurden besondere Prüfungen an LKW im Gelände durchgeführt.
Die SKF Entwicklung wurde begleitet von Finite-Elemente-Berechnungen und Röntgen-Feinstrukturanalysen auf Eigenspannungen im Achszapfen. Seit 1992 laufen Feldversuche beim Kunden, und viele LKW haben ohne jegliche Wartung die Zielvorgabe von einer Million Kilometern erreicht. Die ersten wartungsfreien Kreuzgelenkbüchsen von SKF kamen 1996 auf den Markt. Nun sollen Kreuzgelenkbüchsen für mittelgroße LKW bis hin zu den schwersten Kippern folgen – acht Lagergrößen von 48 mm bis 68 mm Außendurchmesser.
Die Technische Beratung von SKF ist bei der Auswahl der richtigen Kreuzgelenkbüchse für jede LKW-Konstruktion behilflich – für 42-Tonner genauso wie
für 6- bis 7-Tonner.

Der Betreiber des LKW hat folgenden Nutzen:

• wartungsfrei
• kein Fettaustritt, daher umweltfreundlich
• Gebrauchsdauer von einer Million Kilometern
• kein Ausfall und keine Stillstandszeit

Eine Million Kilometer sind als Gebrauchs-dauer der wartungsfreien SKF Kreuzgelenkbüchsen nachgewiesen, wichtig insbesondere für große LKW. Eine solche Gebrauchsdauer birgt eine gewisse Sicherheitsreserve für den Spediteur, seine Kunden und die Fahrer wie auch für den Hersteller der Gelenkwelle, der die Kreuze ohne Nachschmierkanäle und -nippel kostengünstiger fertigen kann.

Die Vorzüge

Neben den bereits erwähnten Verbesserungen der Büchse selbst zeichnet sich die neue Konstruktion durch große Genauigkeit, ausgezeichnete Rollenführung, geringe Unrundheit und optimale Tragfähigkeit aus.
Das spezielle Rollenprofil und die hohe Tragfähigkeit sorgen für lange Gebrauchsdauer. Die Vorschaltdichtung mit Stahl-Insert ist sehr steif und verschleißfrei. Die hochelastische federbelastete Dichtung ermöglicht auch ein Nachschmieren, so daß, falls erforderlich, wartungsfreie Kreuzgelenkbüchsen auf Kreuze mit Nachschmierkanälen montiert werden können. Riffelbildung ist bei den neuen Büchsen ausgeschlossen; der Sprengring kann innen wie außen angesetzt werden. Die Lager sind für Temperaturen von -25 °C bis 150 °C, kurzfristig sogar bis 180 °C geeignet.

Hans Freund,

SKF Automotive Division, Schweinfurt, Deutschland