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Wälzlager

Lagereinsätze mit Dreifachdichtung sparen 68.000 Euro

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Ob bei der Tierfutter- oder Tortilla-Wrap-Produktion – Self-Lube-Lager mit Dreifachlippendichtung von NSK sorgen bei beiden Prozessen für langlebige Lagereinheiten, reduzierte Ausfallzeiten und insgesamt für Einsparungen von rund 68.000 Euro. Beide Anwendungsfälle hier im Überblick.

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Die Lagersituation von Gäranlagen-Förderbändern in der Tortilla-Wrap-Produktion: eindringender Mehlstaub kann die Lebensdauer von Lagern deutlich verringern.
Die Lagersituation von Gäranlagen-Förderbändern in der Tortilla-Wrap-Produktion: eindringender Mehlstaub kann die Lebensdauer von Lagern deutlich verringern.
(Bild: NSK Deutschland GmbH)

Anwendungsfall 1: Lagereinsätze in Lebensmittelproduktion getauscht

Ein Hersteller von Tortilla-Wraps musste in kurzen Zeitintervallen die Stehlagereinheiten austauschen, die sich in der Zuführung zum Gärbereich einer Mehrband- Teigproduktionslinie befinden. In Folge der häufigen Lagerwechsel kam es zu Beschädigungen an der Welle, die lange Produktionsausfallzeiten und hohe Wartungs- und Ersatzteilkosten verursachten. Der Hersteller wandte sich an NSK mit der Aufgabe, die Schadensursachen zu untersuchen und Empfehlungen für eine Optimierung der Lagerstelle zu geben.

Bei der Untersuchung spielten die Einsatz- und Umgebungsbedingungen der Lagerungen eine wichtige Rolle. Die Fördertechnik von Gäranlagen, in denen Teig zum „Gehen“ gebracht wird, ist permanenter Beaufschlagung mit Mehlstaub ausgesetzt. Hinzu kommt metallischer Abrieb, weil die Förderrollen häufig über Ketten und Kettenräder angetrieben werden. Diese Bedingungen führten dazu, dass der Hersteller durchschnittlich alle sechs Wochen jeweils zwei Stehlagereinheiten und die Antriebswelle einer Förderrolle mit 35 mm Durchmesser austauschen musste.

Stehlager mit einlippigen Dichtungen

Die Lagereinheiten der Stehlager an den insgesamt 42 Antriebrollen waren ursprünglich mit einlippigen Dichtungen ausgestattet und über Gewindestifte mit der Welle verbunden. Die Förderrollen treiben mit einer Drehzahl von 120 min-1 Gurtbänder an, auf denen die Wraps mehrfach von einem Ende der Gäranlage zum anderen gefördert werden, bevor das Fördersystem sie nach Abschluss des Gärprozesses dem Ofen übergibt, in dem sie fertig gebacken werden.

Die Untersuchung der Lager und der Lagerstellen durch NSK ergab zwei verschiedene Ursachen für die frühzeitigen Ausfälle:

  • Erstens wurden starke Verschmutzungen insbesondere durch Mehlstaub im Lager festgestellt.
  • Das zweite Schadensbild war typischer Abrieb des Innenrings, der durch Bewegung auf der Welle entsteht. Dieses Wellenwandern führte in der Folge zu Abrieb auf der Welle der Förderrolle. Der Wellendurchmesser war messbar verringert, so dass es keine feste Verbindung zwischen Innenring und Welle gab. Als Ursache dafür wurde das konstante Vibrieren der Förderanlage identifiziert. Es führte zu einem Lockern der Gewindestifte, die das Lager mit der Welle verbinden.

Die Self-Lube-Lagereinsätze von NSK sind mit Dreifachlippendichtungen verfügbar.
Die Self-Lube-Lagereinsätze von NSK sind mit Dreifachlippendichtungen verfügbar.
(Bild: NSK Deutschland GmbH)

Dreifachlippendichtung und Spannexzenter

NSK empfahl daraufhin, die Standard-Stehlagereinheiten durch Self-Lube-Gehäuselagereinheiten mit Dreifachlippendichtung und Spannexzenter zu ersetzen. Bei Self-Lube-Lagern handelt es sich um Lagereinsätze mit verschiedenen Gehäusebauformen, die die Möglichkeit der Nachschmierung bieten. Sie wurden für den Einsatz unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Verschmutzung, Feuchtigkeit, korrosive Medien, hohe Temperaturen..) entwickelt. Damit eignen sie sich für Anwendungen z.B. in der Nahrungsmittelindustrie.

Zu den Optionen, die der Anwender bei den Self-Lube-Lagereinsätzen wählen kann, gehört eine Abdichtung mit einer Dreifachlippendichtung aus Nitrilkautschuk, die mit einer Stahlarmierung verbunden ist. Diese Einheiten können auch – wie im hier beschriebenen Fall – gegen vorhandene Lagereinsätze getauscht werden. Sie sind sowohl mit Gewindestiften als auch mit Spannexzenter verfügbar. Der Spannexzenter bietet in diesem Beispiel den Vorteil, dass er erstens eine Lockerung des Lagers durch Vibrationen verhindert und zweitens die Demontage der Lagereinsätze ohne das Risiko der Wellenbeschädigung ermöglicht.

Einsparungen von knapp 55.000 Euro

Da der Tortilla-Hersteller bei jedem Lager- und Wellenwechsel aufwändige Reparaturarbeiten durchführen musste, kann er nun aufgrund der verlängerten Lagerstandzeiten Zeit und Kosten sparen. Die Einsparungen durch den verringerten Wartungsaufwand belaufen sich dem Hersteller zufolge auf 54.665 Euro pro Jahr. Darin sind allerdings nicht die Kostenvorteile berücksichtigt, die sich aus der höheren Standzeit und Produktivität der Gäranlage ergeben.

Ein Hersteller von Tiernahrung spart durch den Einsatz von Self-Lube-Lagereinsätzen mit Dreifachlippendichtung eigenen Angaben zufolge rund 13.300 Euro Wartungskosten pro Jahr.
Ein Hersteller von Tiernahrung spart durch den Einsatz von Self-Lube-Lagereinsätzen mit Dreifachlippendichtung eigenen Angaben zufolge rund 13.300 Euro Wartungskosten pro Jahr.
(Bild: ©stoonn - stock.adobe.com)

Anwendungsfall 2: Stillstandszeit bei Förderband in Tiernahrungsproduktion reduziert

Im Produktionswerk eines Herstellers von Tiernahrung kam es zu regelmäßigen Ausfällen der Wälzlager an einem Förderband. Die Instandhalter wandten sich an NSK, um den Ursachen für die Ausfälle zu ermitteln. Die Untersuchungen der NSK-Experten zeigten, dass die Ausfälle auf das Eindringen sowohl von Partikeln aus dem Produktionsprozess als auch von Feuchtigkeit zurückzuführen sind. Sie empfahlen auch hier den Austausch der vorhandenen Self-Lube-Lager gegen Einheiten mit einer Dreifachlippendichtung.

Einsparungen von rund 13.000 Euro

Nachdem diese Lagereinheiten bei einer testweisen Installation eine Standzeit von einem Jahr erreicht hatten, wurden sie auch in den anderen Lagerstellen nachgerüstet. Zuvor fielen die Lager im Durchschnitt nach vier Monaten aus. Der Betreiber profitiert nun von geringerem Instandhaltungsaufwand, der eigenen Angaben zufolge mit 13.300 Euro pro Jahr berechnet wurde. Auch die verlängerten Schmierintervalle wirken sich positiv aus. Nicht eingerechnet wurde die gesteigerte Produktivität durch die höhere Verfügbarkeit des Förderbandes.

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