Wettbewerbsvorsprung mit SKF Explorer Kegelrollenlagern

Die SKF Explorer Kegelrollenlager bieten eine Leistungsfähigkeit, die neue Optionen für Konstruktionsauslegung und Problemlösung eröffnen

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SKF stellt sich die Frage, wie man die neuen SKF Explorer Kegelrollenlager am sinnvollsten kommuniziert, denn sie sind so viel besser als andere Lager am Markt, dass ihre Lebensdauer nicht einmal mehr mit der DIN ISO genormten Methode zur Lebensdauerberechnung bestimmt werden kann. Für den Konstrukteur eröffnen sie ganz neue Gestaltungs- und Auslegungsmöglichkeiten. Diese Vorzüge müssen natürlich für den Kunden glaubhaft und erfahrbar sein, sonst finden sie kaum Akzeptanz. Die erheblichen Leistungsunterschiede zwischen SKF Explorer Lagern und Wettbewerbsprodukten haben bisher nur die Kunden erkannt, die sich in Tests und Felderfahrung intensiv damit auseinandergesetzt haben.

Noch vor den ersten Tests der SKF Explorer Kegelrollenlager wussten wir bei SKF, dass unsere verbesserten Lager neue Leistungsstandards setzen würden. Die Testergebnisse und die Erfahrung unserer Kunden bestätigen die erheblich größere Leistungsfähigkeit von CARB®-Toroidal- Rollenlagern sowie von Pendelrollenlagern, Axial-Pendelrollenlagern, Schrägkugellagern, Zylinderrollenlagern und nun auch Kegelrollenlagern und Rillenkugellagern der SKF Explorer Leistungsklasse. Je nach Anwendung erreichen die Lager ein Mehrfaches der Gebrauchsdauer von Wettbewerbsprodukten.

SKF und ihre erfahrenen Kunden wissen, dass die in ISO genormten Lebensdauerberechnungen die spezifischen Verbesserungen der SKF Lager nicht angemessen berücksichtigen. Wir empfehlen Kunden daher, die modifizierte SKF Lebensdauergleichung zu verwenden. SKF erstellt auch gern ein dynamisches Modell der Anwendung, um dem Kunden zu zeigen, wie sich diese Lager der neuen Leistungsklasse in einer simulierten „echten“ Umgebung bewähren und was sie leisten. Natürlich kann keine Simulation Felderfahrung ersetzen, aber oft zeigt sie bereits im Vorfeld Problembereiche auf, die sonst erst in kostspieligen und zeitaufwendigen Versuchsreihen entdeckt würden.

Der Weg zu SKF Explorer Lagern
Der Durchbruch der SKF Explorer Lager in eine neue Leistungsklasse basiert auf jahrelanger Forschung eines internationalen Teams von Wissenschaftlern und Ingenieuren in enger Zusammenarbeit mit den Nutzern. Basierend auf Kundenbefragungen, hat das SKF Kegelrollenlagerteam in fachübergreifender Zusammenarbeit mit anderen SKF Fachleuten Verbesserungen der Leistungsparameter erarbeitet, die für die Kunden am wichtigsten sind. Die daraus resultierenden Lösungen erforderten praktisch eine Umgestaltung der Lagerkomponenten im Mikrobereich sowie die Entwicklung neuer Fertigungsverfahren, die eine gleichbleibend hohe Qualität dieser neuen Lager sicherstellen.

Deutlich wird dieser Entwicklungsprozess am Beispiel der Oberflächen im Wälzkontakt. SKF optimierte nicht nur die Konstruktion des Lagers und die Ausführung der Oberflächen, sondern stellt durch verbesserte Fertigungsverfahren eine noch gleichbleibendere Produktqualität sicher, so dass jedes Kegelrollenlager mit dem vorhergehenden so gut wie identisch ist. Eine geringe Streuung in den Abmessungen und im Anstellverhalten ist für alle einstellbaren Lager extrem wichtig, weil dadurch die Gebrauchsdauer entscheidend beeinflusst wird.

Viele Billiglager weisen eine große Streuung bei den Abmessungen und dem Anstellverhalten auf, so dass die tatsächliche Einstellung unter Betriebsbedingungen nicht genügend abzuschätzen ist. Um eine einwandfreie Funktion sicherzustellen, müsste jedes dieser Lager vor dem Einsatz gründlich getestet werden.

Durch die Produktverbesserungen und damit ermöglichte verlängerte Gebrauchsdauer gehören die optimierten SKF Kegelrollenlager zu Recht der SKF Explorer Leistungsklasse an. Für Anwendungen wie Ritzel, Hydraulikpumpen und -motoren, Industriegetriebe und Kompressoren ist die Leistungsfähigkeit der Lager das bestimmende Element für die Leistung der Geräte. SKF hat erhebliche Aufwendungen in die Entwicklung seiner Kegelrollenlager investiert, um gerade den Kunden ein adäquates Angebot machen zu können, die auf eine hohe Produktleistungsfähigkeit angewiesen sind. Daher gehört SKF heute zu den wichtigsten Industriepartnern für Hochleistungsanwendungen.

Kundenspezifische Anforderungen
Bei jeder Anwendung kann der Schwerpunkt der Eigenschaften, die dort die Leistungsfähigkeit eines Lagers ausmachen, anders liegen. Deshalb hat SKF die Anforderungen der Nutzer für verschiedene Anwendungen in umfassenden Befragungen ermittelt und in der Weiterentwicklung umgesetzt:

  • Kompressoren einer neuen Leistungsklasse wären möglich, wenn die im Vergleich zu anderen Lagerbauarten begrenzte maximale Drehzahl durch Kegelrollenlager höher geschraubt werden könnte.
  • Die Konstrukteure von Industrie- und Eisenbahngetrieben benötigen eine kontrollierte Temperatur im gesamten Getriebe sowie zuverlässigen Schmierfilmaufbau in den Lagern.
  • Ein niedriger Geräuschpegel ist ein entscheidender Faktor für manche Getriebe.
  • Weil die Anforderungen an die Gebrauchsdauer von Getrieben sehr hoch sind, sehen sich die Konstrukteure gezwungen, die Getriebe – und damit auch die Lager – „zu groß“ auszulegen. Diese Wahl wurde getrieben von den normierten Berechnungen der Gebrauchsdauer nach DIN/ISO, die häunoch als alleiniger Nachweis anerkannt werden, obwohl dabei weder die spezifischen Leistungsparameter des Lagers noch die jeweilige Betriebsbedingung berücksichtigt werden. SKF kann in seinen Berechnungen nachweisen,  dass sich auch mit kompakteren Getriebekonstruktionen die geforderte Gebrauchsdauer erreichen lässt.

SKF hat für diese unterschiedlichen Anforderungen verschiedene Lagerlösungen entwickelt.

Die verzeihenden Lager
Vor einigen Jahren wurden die Kegelrollenlager der TQ-Line, erkenntlich am Nachsetzzeichen Q, vorgestellt. Diese waren ein entscheidender Vorwärtsschritt bezüglich Design und Fertigungsprozessen. Sie weisen eine geringe Reibung und höhere Tragfähigkeit auf, lassen sich einfacher und genauer anstellen und laufen erheblich zuverlässiger.

Die Lager der TQ-Line sind deshalb so „verzeihend“, weil sie auch kritischen Betriebs- und Umgebungsbedingungen meistern, wo herkömmliche Lager an ihre Grenzen stoßen. Entscheidend hierfür ist die optimale Rollenstirnseiten/Bord-Berührung und der dortige Schmierfilmaufbau.

Die spezielle Härtung macht SKF Kegelrollenlager widerstandsfähiger gegen verschmutzte Schmierstoffe. Das logarithmische Kontaktprofil sorgt für optimale gleichmäßige Spannungsverteilung im Lager. Die äußerst geringe Streuung der  Rollendurchmesser und der Wanddicken der Ringe bestimmen die hohe Laufgenauigkeit und gute Kraftübertragung.

Für manche Anwendungen sind auch der daraus resultierende geringe Geräusch- und Schwingungspegel ein entscheidendes Auswahlkriterium.

All dies ergibt Lager mit hoher Betriebssicherheit, die auch bei außerordentlich widrigen Belastungen wie Schiefstellungen, Stoßbelastungen und Grenzschmierung zuverlässig laufen. Im Vergleich zu Wettbewerbslagern sind SKF Kegelrollenlager eine Klasse für sich.

Verträglichkeit hoher Vorspannung
Eignung für hohe Vorspannung in Verbindung mit einer kontrollierten und geringen Streuung des unvermeidbaren anfänglichen Vorspannungsverlustes ist eine herausragende Eigenschaft von SKF Lagern. So werden Frühausfälle vermieden, die meist auf unzulänglich eingestellte Vorspannung zurückgehen. Denn mit SKF Kegelrollenlager erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, die angestrebte Anstellung unter Betriebsbedingungen zu erzielen. Sie hat einen großen Einfluss auf die Gebrauchsdauer. Auch wird der Anstellvorgang bei der Montage verlässlicher, und alles führt zu  einem niedrigeren, kontrollierten Temperaturverlauf beim Einlaufen.

Für hochsteife Lagerungen gibt es eine spezifische SKF Lösung: die Hochleistungslager mit dem Nachsetzzeichen CL7C. Sie kommen praktisch ohne Einlaufen aus, und helfen beim Aufbau des hydrodynamischen Schmierfilms zwischen Rollenstirnseite und Bord unmittelbar beim Anlaufen, so dass nur geringe Reibung auftritt. CL7C-Lager werden eingesetzt, wenn es auf hohe Steifigkeit der gesamten Lagerung (einschließlich des Zahnrads) ankommt, zum Beispiel in Ritzelantrieben. Ihre Eignung für extreme Vorspannung, gekoppelt mit noch stark weiter reduzierter Streuung und Toleranzen der Lager, bilden die Voraussetzungen.

SKF Explorer Kegelrollenlager
In letzter Zeit legen die Nutzer verstärkt Wert auf längere Gebrauchsdauer und längere Wartungsintervalle. Auch „Null Fehler“ Zielsetzungen rücken immer mehr in den Vordergrund.

Null Fehler Zielsetzung bedeutet die kontinuierliche und verlässliche Fertigung von Produkten mit den Zielen nur geringer Streuung der Abmessungen ohne Ausreißer. Dadurch treten auch weniger Frühausfälle auf, unter denen die Anwendung der Kunden leidet. Bisher wurde die Lagerlebensdauer immer mit einer Berechnung von L10 bestimmt. Tests der neuen SKF Explorer Lager zeigen, dass sie die herkömmlichen Lebensdauererwartungen um ein Erhebliches überschreiten und damit für anspruchsvolle Anwendungsbereiche besonders interessant sind.

SKF Explorer Kegelrollenlager erreichen selbst unter schwierigsten Betriebsbedingungen eine lange Gebrauchsdauer. Ein leistungsfähigeres Lager, auch wenn es vom Kaufpreis her teurer ist, kann langfristig durchaus kostengünstiger sein. Solche Hochleistungsprodukte ermöglichen auch Einsparungen bei der Montage und über die gesamte Nutzungsdauer der Anlage und können helfen, kostspielige Frühausfälle zu vermeiden. Außerdem eröffnen sie größere Freiräume bei der Konstruktion, wie maßreduzierte Bauteile oder größere Leistungsdichte.

SKF Explorer Kegelrollenlager zeichnen sich durch eine Reihe technischer Neuerungen aus:

  • Verbesserter Wälzlagerstahl:SKF Explorer Kegelrollenlager werden aus hochreinem Stahl mit außerordentlich homogenem Gefüge gefertigt. Einschlüsse, die die Gebrauchsdauer beeinflussen könnten sind weiter eingeschränkt. Die verschärften SKF Spezifikationen für den Stahl der SKF Explorer Lager sind deutlich enger gefasst als DIN/ISO.
  • Verbesserte Fertigungsprozesse mit dem Ziel „Null Fehler“:100 prozentige automatische Prüfung im Fertigungsfluss von Hauptabmessungen und Geräuschprüfungen durch dynamische Frequenzmessungen helfen, die Fertigungsprozesse zu überwachen. So weisen alle Lager in einem Fertigungslos nur geringe Schwankungen auf. Investitionen in Prozesse und Maschinen waren die Grundlage für diese Verbesserungen.
  • Optimierte Oberflächentopographie:Die Oberflächentopographie der Laufbahnen wurde ausgerichtet auf den schnellen Aufbau eines trennenden Schmierfilms, selbst unter schwierigen Schmierungsbedingen wie geringer Viskosität oder hohen Umgebungstemperaturen. Somit werden geringere Schmierfilmdicken zur Trennung möglich. Das Lager kann so sicherer mit synthetischen Schmierstoffen niedriger Viskosität betrieben werden. Solche Schmierstoffe sind ausgelegt auf die Scherkräfte in Zahnrädern, erschweren aber das Leben für Kegelrollenlager mit dem Linien-Wälzkontakt.
  • Verbesserte Berührungsflächen:Die Topographie der Ringoberflächen wird in der Fertigung so optimiert, dass geringe Rauheit ohne „Spitzen“ entsteht, die langen tragenden Berührungsflächen aber in unregelmäßigen Abständen von „Tälern“ durchzogen sind, die als Schmierstoffvorrat dienen.
  • Laufbahnprofil: Profil und Oberflächenstruktur sind über die ganze Kontaktlänge gleichförmig ausgeführt. Dies wird durch spezielle Werkzeuge und Schleif- und Honverfahren erreicht.

All diese Veränderungen ergeben ein höchst leistungsfähiges Lager, das bei geringerer Reibung und größerer Tragfähigkeit auch mit extremen Drehzahlen laufen kann. Die SKF Explorer Kegelrollenlager basieren auf den Vorzügen der TQ-Line: Sie laufen auch unter widrigen Betriebsbedingungen, sind unempfindlich gegenüber den häufigsten Ausfallursachen, lassen sich einfach anstellen und reduzieren Schwingungen und Geräusch. Die zuverlässiger werdende Lageranstellung schlägt sich in einer längeren Gebrauchsdauer nieder.

 

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