Wälzlager - 01/12/2020
Ofenventilator in einer Großbäckerei: 4,5fach höhere Lagerstandzeit nach Austausch
In einer britischen Großbäckerei kam es immer wieder zu unerwarteten Produktionsunterbrechungen, weil die Stehlagereinheiten am Umlaufventilator eines Heißluftofens ausfielen. Nach dem Austausch der Lagereinheiten durch NSK-Gehäuselager mit Hochleistungs-Pendelrollenlagern und Labyrinthdichtungen erhöhte sich die Lagerstandzeit um den Faktor 4,5.
Die wiederholten Stillstände des Ofenventilators führten zu Unterbrechungen der kompletten Brötchenproduktion. Dadurch entstanden erheblicher Reparaturaufwand und hohe Ausschussraten, denn der Ventilator sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Heißluft im Ofen und damit für die gewünschte Qualität der Backwaren.
Im Schnitt kam es alle sechs Wochen zu einem Lagerausfall. Die Verantwortlichen wandten sich an NSK mit der Bitte, im Rahmen des AIP-Programms (Added Value Programme) das Lager sowie die Umgebungsbedingungen zu untersuchen und einen Verbesserungsvorschlag zu machen.
Die NSK-Experten analysierten sowohl die ausgefallenen Lager als auch die Situation vor Ort. Sie stellten fest, dass die Wälzlager blockierten, weil sie mit zu hoher Vorspannung eingebaut worden waren. Außerdem passte das verwendete Schmiermittel nicht zu den Einsatzbedingungen. Auch die ausgewählte Lagerbauart war nicht optimal ausgewählt für einen horizontal installierten Riemenantrieb.
NSK empfahl daraufhin den Austausch der Lager gegen Gehäuselager der SNN-Baureihe mit Hochleistungs-Pendelrollenlagern (HPS) und Labyrinthdichtungen. Diese Empfehlung wurde umgesetzt, wobei NSK den Anwender auch beim korrekten Einbau sowie bei der Auswahl der Vorspannung und des Schmierstoffs unterstützte.
Die jetzt verwendeten Lager sind auch deutlich besser geeignet, axiale und radiale Belastungen aufzunehmen. Außerdem sind die Pendelrollenlager in der Lage, die Wärmeausdehnung der Welle zu kompensieren sowie dynamische Verlagerungen auszugleichen, die beim Betrieb des Lüfters auftreten können.
Nach der Umrüstung der Lager steigerte sich deren durchschnittliche Lebensdauer von 6 auf 27 Wochen. Dadurch verringern sich sowohl die Stillstandszeiten als auch die Wartungskosten.
Die modular aufgebauten Gehäuselager der SNN-Serie wurden für den Einsatz unter ungünstigen Umgebungsbedingungen entwickelt. Das geteilte, mit hoher Präzision gefertigte Gehäuse erlaubt einen einfachen Lageraustausch. Zwei Schmierbohrungen und eine Fettaustrittsbohrung ermöglichen die Regulierung der Schmierstoffmenge.
Zu den weiteren Eigenschaften der SNN-Gehäuselager gehören eine gute Wärmeableitung sowie eine hohe Steifigkeit, die ein Verformen des Lagersitzes verhindert. Die Einheiten stehen für Wellendurchmesser von 20 bis 140 mm zur Verfügung und können mit zweireihigen Pendelkugellagern und Pendelrollenlagern ausgerüstet werden.
Die hier eingesetzten Pendelrollenlager der NSKHPS-Serie verfügen im Vergleich zur Standardbaureihe über eine optimierte Laufbahnkonstruktion und ein verbessertes Finish der Oberflächen. Sie können bei Temperaturen bis 200°C eingesetzt werden. Zudem erreichen die NSKHPS-Lager – und das ist bei dieser Anwendung ein wichtiger Aspekt – um 25% höhere dynamische Tragzahlen sowie bis zu 20% höhere Grenzdrehzahlen.
Die Kombination von SNN-Gehäuselagern und NSKHPS-Pendelrollenlagern ermöglichte es der Großbäckerei, die ausfallbedingten Kosten deutlich zu reduzieren. Die errechneten Einsparungen von umgerechnet 34.907 Euro pro Jahr ergeben sich aus geringerem Wartungsaufwand, verminderten Stillstandszeiten, minimierten Ersatzteilkosten, verringertem Personalaufwand und weniger Produktausschuss.
Picture 1): Schnittmodell eines NSK-Gehäuselagers mit Pendelrollenlagern und Labyrinthdichtungen
Picture 2): Bei dieser riemengetriebenen Antriebseinheit eines Ofenventilators kam es zu regelmäßigen Ausfällen.
Teilen