Speziallager für eine der weltweit größten Vier-Walzen-Biegemaschinen

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Aufgrund der hohen spezifischen Last sowie der Forderung nach Winkelbeweglichkeit kamen für den Einsatz an diesen Walzen im Prinzip nur Pendelrollenlager in Frage. Allerdings hätte die für Wälzlager sehr hohe Schiefstellung zwischen Innen- und Außenring von bis zu 3,5° bei „konventionellen“ Pendelrollenlagern für das Ausschwenken des Rollensatzes gesorgt (vgl. Bild 4). Das Problem dabei: Die Verringerung der Kontaktfläche zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen hat eine deutliche Erhöhung der Kontaktspannungen zur Folge. Und die in der Anwendung zu erwartenden Kantenspannungen hätten deutlich die maximal zulässigen Werte „gewöhnlicher“ Pendelrollenlager überschritten. Zur Orientierung: Bei solch hohen spezifischen Belastungen auf Pendelrollenlager sollte die maximale Verkippung zwischen Innen- und Außenring nicht größer sein als ein Grad, um unzulässig hohe Kontaktspannungen zu vermeiden.

Pendelrollenlager gleicht Schiefstellungen bis 3,5° aus

Aus diesem Grund haben die Ingenieure von SKF in enger Abstimmung mit den Spezialisten von Uniweld ein Lager mit verbreitertem Außenring entwickelt. Dieser Lösungsansatz ermöglicht es, „Spannungsspitzen“ zu vermeiden: Der breitere Außenring sorgt für eine höhere Winkelbeweglichkeit, was größere Schiefstellungen erlaubt, ohne dass der Rollensatz in der Lastzone aus dem Lager ausschwenkt (vgl. Bild 5).

Zwar ließ sich aus fertigungstechnischen Gründen nur eine Seite des Außenrings verbreitern, sodass bei der Montage darauf geachtet werden muss, dass die Schiefstellung in der Lastzone aufgenommen wird. Auch schwenkt der Rollensatz auf der lastfreien Seite des Lagers weiterhin aus. Allerdings hat das aufgrund der geringen Belastungen auf dieser Seite keinerlei negativen Einfluss auf die Funktionstüchtigkeit des maßgeschneiderten Pendelrollenlagers. Mit anderen Worten: Dank der neu entwickelten Lager ist es nun möglich, Schiefstellungen von bis zu 3,5° auszugleichen.

Hohe Lasten fordern spezielle Schmierung

Neben dem eigentlichen Lager-Design haben die Ingenieure von SKF auch die Schmierung der Neuentwicklung in Angriff genommen. Der Grund: Wegen der sehr niedrigen Drehzahlen und extrem hohen Lasten kann kein elasto-hydrodynamischer Schmierfilm (EHD) entstehen. SKF hat deshalb das Fett LGEV2 als Schmierstoff gewählt. Durch den hohen Anteil an Festschmierstoffen und das hochviskose Grundöl ist dieses Fett für Anwendungen mit niedrigen Drehzahlen und hohen Belastungen geeignet. Allerdings muss im speziellen Fall der Vier-Walzen-Biegemaschine und ihren außergewöhnlichen Betriebsbedingungen damit gerechnet werden, dass ein relativ hoher Verschleiß entsteht. Die Lager werden deshalb sehr häufig nachgeschmiert, um mögliche Partikel aus dem Lager heraus zu transportieren. Zur Ermittlung der optimalen Nachschmiermengen und -fristen sollen in den ersten Monaten nach Inbetriebnahme der Maschine im Schmierstofflabor von SKF eigens entsprechende Analysen durchgeführt werden.

Mehrleitungsschmiersysteme sorgen für Schmierstoffzufuhr

Für die Schmierstoffzufuhr sorgen zwei Mehrleitungsschmiersysteme von SKF: Eines kümmert sich ausschließlich um die Schmierung der Lager, das andere setzt Uniweld für die übrigen Schmierpunkte der Maschine ein (vgl. Bild 6). Anders als die anwendungsspezifischen Pendelrollenlager erfordern die übrigen Schmierpunkte der Vier-Walzen-Biegemaschine kein „Höchstleistungs-Schmiermittel“, sodass Uniweld durch das Setup mit zwei Schmiersystemen unter dem Strich Kosten spart.

Projekte wie die Vier-Walzen-Biegemaschine von Uniweld sind ein Beispiel für die Arbeit von SKF, die von kompetenter Beratung schon in der Projektplanungsphase über partnerschaftliche Entwicklung maßgeschneiderter Lösungen für die Neukonstruktion und bis zu einer effektiven Minimierung von Gesamtbetriebskosten reicht. So resultiert aus den fünf Kompetenzplattformen von SKF (Lager und Lagereinheiten, Schmiersysteme, Dichtungen, Mechatronik, Dienstleistungen) ein Kunden-Mehrwert (vgl. Bild 7). (lz)

* Benjamin Michael ist Anwendungsingenieur bei SKF in Schweinfurt

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