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DER KONSTRUKTEUR ASB/2018

DER KONSTRUKTEUR ASB/2018

LAGER- UND LINEARTECHNIK

LAGER- UND LINEARTECHNIK PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Benjamin Michael ist in seiner Freizeit begeisterter Mountainbiker, im Berufsleben Anwendungsingenieur bei SKF. Aus diesem Zusammenspiel heraus hatte er die zündende Idee, die Lagern in Mountainbikes den Schrecken vor Matsch und Schmutz nimmt. Ich fahre etwa 30 000 Kilometer im Jahr“, so der semiprofessionelle Mountainbiker Benjamin Michael aus Schweinfurt, „und habe mich ständig darüber geärgert, dass ich in jeder Saison ein bis zwei Mal diverse Lager austauschen musste.“ Die handelsüblichen Lösungen für Tretlager, Naben, Schaltrollen und den Steuersatz hielten bei Michaels Marathon-Cross-Country-Fahrten einfach nicht länger durch. BEWÄHRTES ÜBERTRAGEN Auf der Suche nach einer Lösung wurde der Ingenieur im eigenen Hause fündig und hat mit MTRX, dem so getauften MTB-Lager, für einen Technologietransfer gesorgt, der jedes konventionelle Lager alt aussehen lässt. Basis seiner Idee ist Solid Oil (festes Öl). Dabei handelt es sich um eine ölgesättigte Polymermatrix, die fast den gesamten freien Raum innerhalb eines Lagers ausfüllt, mit etwa zweibis viermal mehr Öl als herkömmliche fettgeschmierte Lager. Diese Technologie hatte SKF ursprünglich für Anwendungen entwickelt, in denen u. a. hohe Luftfeuchtigkeit und erhebliche Temperaturschwankungen auftreten können (im Bereich von ca. - 40 °C bis etwa + 60 °C). Da das feste Öl im Lager-Innenraum verbleibt – selbst bei großen Zentrifugalkräften und vertikalen Wellen – , eignet sich Solid Oil außerdem für Umgebungen, in denen es spezielle Anforderungen an die Sauberkeit gibt und deshalb häufig mit starkem Wasserdruck und/oder aggressiven Chemikalien gereinigt wird. „Solche Bedingungen finden sich etwa in industriellen Produktionsanlagen für Lebensmittel“, nennt Benjamin Michael ein Beispiel, „aber aus meiner Sicht sollte sich das Funktionsprinzip dieser Lager eigentlich auch für Mountainbikes eignen.“ Die wesentlichen Gründe für Michaels Annahme: Die Polymermatrix schirmt die umschlossenen Lager-Komponenten viel besser gegen Verunreinigungen ab als jede konventionelle Fettschmierung. Im Zusammenspiel mit maßgeschneiderten Dichtungen versprach die Solid-Oil-Technologie auch noch ein weiteres Mountainbiker-Problem zu lösen: Nach einer Fahrt durchs Gelände werden die verschmutzten Bikes oft mit mehr als 15 bar Wasserdruck abgespritzt. „Allerdings dürfen die gängigen Standard-Dichtungen maximalen Druckunterschieden von höchstens einem bar ausgesetzt werden“, wie der SKF-Anwendungsingenieur weiß. Die Folge der Hochdruckreinigung: Wasser und weitere Fremdstoffe gelangen ins Innere, der Schmierstoff kann die Stahloberflächen im Lager nicht ausreichend schützen und es kommt zu chemischen Reaktionen. Rostnarben und Spaltkorrosion verursachen möglicherweise gefährliche Schälungen und Risse. „Aus etwa 20 Jahren Erfahrung in industriellen Anwendungen wussten wir, dass abgedichtete Solid-Oil-Lager derartige Folgen weitestgehend ausschließen können“, so Benjamin Michael, „und das machte sie für den Einsatz im Mountainbike natürlich noch interessanter!“ KAUM KAPUTT ZU KRIEGEN Um seine Idee in der Praxis zu überprüfen, stattete Michael die Naben seines Bikes mit abgedichteten Solid-Oil-Lagern aus und verlangte ihnen ein Jahr lang alles ab. Am Ende des Langzeittests stand die Erkenntnis, dass die ölgetränkte Polymermatrix das Korrosionsrisiko sowie die Kondensatbildung erheblich minimiert. Außerdem bewährte sich die zusätzliche Abdichtung per RS1-Dichtscheiben als verstärkter Schutz gegen Wassereintritt und Rost. Darüber hinaus konnte Benjamin Michael während der gesamten Testphase komplett auf eine Nachschmierung verzichten. Bild: SKF www.skf.de 70 DER KONSTRUKTEUR ASB/2018

ENERGIEVERBRAUCH MINIMIERT Wo schwere Wellen gegen hohe axiale Kräfte zu lagern sind, eignen sich die Axial-Pendelrollenlager EXS von Nachi in Varianten für Wellen mit 65 bis 160 mm Durchmesser. Sie sind tolerant gegen Fluchtungsfehler und kleine Durchbiegungen der Welle. Selbst bei Drehzahlen bis 3 500 min -1 bei 65 mm Wellendurchmesser erwärmen sie sich bis zu 30 % weniger als bisherige Modelle. Dies wird möglich durch einen Stahlkäfig, der reibungsarm die Rollen umschließt. Durch ihre Oberflächengüte und die geometrische Genauigkeit der Rollenenden arbeiten die Lager energieeffizient. Sie haben weniger Reibungs- und Wärmeverluste und können bei bis zu 20 % höheren Drehzahlen betrieben werden. Zudem nehmen sie mit ihren sehr hohen Tragzahlen deutlich erhöhte Belastungen auf. Zudem widerstehen sie dauerhaft Umgebungs- und Betriebstemperaturen bis 200 °C. Die Lager lassen sich für horizontale und vertikale Wellen einsetzen und können entweder mit Fett- oder mit Ölschmierung betrieben werden. www.nachi.de NEUES PUMPENLAGER SPART SERVICEKOSTEN NSK hat in einem rumänischen Heizkraftwerk die Wasserumwälzpumpen mit neuen Pumpenlagern ausgerüstet. Der Hersteller war vom Betreiber zu einer Untersuchung gebeten worden, nachdem die Wasserumwälzpumpen mehrfach ausgefallen waren. Als Ursache stellte sich eine Mangelschmierung der bisherigen Pumpenlager heraus: Beschädigte Wellendichtungen führten zum Austritt von Schmieröl. In Anbetracht des Alters der Pumpen und des schlechten Zustands der Dichtung stand ein Eingriff in die Pumpenkonstruktion nicht zur Diskussion. Stattdessen wurden zunächst in drei der 30 Pumpen NSK-Rillenkugellager mit DDU-Dichtung und Hochtemperaturfett montiert. Nach sechs Monaten ohne Ausfälle beschloss der Betreiber, die Lager an allen Pumpen einzusetzen. Nach weiteren zwölf Monaten gab es noch immer keinen einzigen Lagerausfall. Der Kraftwerksbetreiber spart durch den Austausch der Pumpenlager nach Angaben von NSK pro Jahr rund 29 000 Euro an Ersatzteilund Servicekosten. www.nskeurope.de Ihre zündende Idee Unsere Lösung nach Mass Kugelgewindetriebe nach Mass beliebige Mutternform gerollte Präzision leistungsstark hoher Wirkungsgrad auch mit Steilgewinde zuverlässig preiswert 100% Swiss made Eichenberger Gewinde AG 5736 Burg · Schweiz T: +41 62 765 10 10 www.gewinde.ch wir bewegen. weltweit Ein Unternehmen der Festo Gruppe