Wälzlager - 16/01/2022
Wälzlager in Stranggussanlage: Lebensdauer verdoppelt
Bei einem europäischen Stahlhersteller traten Probleme an einer Stranggussanlage für Stahlprofile auf. Die dort montierten Zylinderrollenlager erreichten lediglich eine Lebensdauer von einem bis zwei Monaten. Die Verantwortlichen baten ein Expertenteam von NSK um eine Vor-Ort-Analyse und einen Verbesserungsvorschlag. Nach dem Austausch der Lager in einem Stranggusssegment gegen abgedichtete Pendelrollenlager profitierte der Stahlhersteller von jährlichen Einsparungen in Höhe von 14.850 € aufgrund geringerer Ausfallzeiten und Wartungskosten. Inzwischen wurden alle Stranggusssegmente entsprechend umgerüstet.
Die Stranggussanlage produziert Träger mit I-Profilen. Die Profile werden mit Hilfe von zahlreichen Walzen erzeugt, die den abkühlenden und somit erstarrenden Stahl in die gewünschte Form bringen. Je zwei abgedichtete Pendelrollenlager lagern eine Strangführungsrolle.
Ursprünglich kamen hier Zylinderrollenlager zum Einsatz, die über ein komplexes Rohrleitungssystem mit Öl geschmiert wurden. Aufgrund der anspruchsvollen Umgebungsbedingungen (hohe Temperaturen, Verschmutzung, hohe mechanische Belastung) sowie baulicher Einschränkungen, die den Einbau von Wälzlagern mit höherer Traglast verhinderten, betrug die Lebensdauer der Zylinderrollenlager nur ein bis zwei Monate. Und jeder Wechsel war mit hohem Wartungsaufwand und entsprechenden Kosten verbunden, da die Zuleitungen der Zentralschmierung jedes Mal abgekoppelt und wieder angeschlossen werden mussten.
Als Ergebnis der Analyse schlug NSK vor, probehalber die Walzen eines Anlagensegments mit abgedichteten Pendelrollenlagern zu bestücken. Anstelle der Einlippendichtung von herkömmlichen abgedichteten Pendelrollenlagern kommt bei diesen NSK-Lagern eine spezielle, nach außen öffnende und federbelastete Hochleistungs-Radialwellendichtung aus Nitrilkautschuk zum Einsatz. Sie bietet einen zuverlässigen Schutz vor dem Eindringen von Verunreinigungen ins Lager.
Daraufhin wurden insgesamt 60 Lager ausgetauscht, und die Wartungsintervalle verdoppelten sich auf zwei bis vier Monate. Allein bei diesem einen Segment der Stranggießanlage führte das zu Kosteneinsparungen in Höhe von 14.850 €.
Die errechneten Einsparungen von 14.850 € beziehen sich nur auf die reduzierten Ausfallzeiten und Wartungskosten. In der Praxis profitiert der Stahlproduzent von weiteren Einspareffekten – zum Beispiel dadurch, dass die abgedichteten Pendelrollenlager von NSK mit langlebigem, temperaturbeständigem Fett arbeiten, wodurch die Kosten für die Ölschmierung entfallen. Ein weiterer ganz wichtiger Faktor: Die neue Lösung ist umweltfreundlicher, da kein verunreinigtes Öl entsorgt werden muss, was zu einer weiteren Einsparung führt.
Vor allem aber muss das Fett über die gesamte Lebensdauer der abgedichteten NSK-Lager nicht erneuert werden. Die zentrale Schmierung kann also entfallen, was u.a. bedeutet, dass das Ölleitungssystem nach einem Lagerausfall nicht mehr demontiert und neu installiert werden muss. Das reduziert den Zeitaufwand für die Wartung bzw. den Austausch eines Walzensegmentes von bisher zwanzig auf zehn Stunden.
Die abgedichteten Pendelrollenlager von NSK zeichnen sich durch symmetrische Wälzkörper und Laufbahnen aus. So werden Kantenbelastungen im Wälzkontakt wirkungsvoll vermieden. Darüber hinaus sorgt eine spezielle Kantenkürzung am Außenring für eine leichtgängige Axialbewegung auf der Loslagerseite.
Die Ergebnisse des Lageraustauschs waren aus Sicht des Anwenders so gut, dass NSK einen Auftrag über 900 weitere abgedichtete Pendelrollenlager erhielt. Sie ersetzen die vorhandenen Zylinderrollenlager in allen Segmenten der Stranggussanlage. Damit konnten die Einsparungen, die im Pilotprojekt errechnet wurden, entsprechend vervielfacht werden.
Das NSK-Standardsortiment abgedichteter NSK-Pendelrollenlager umfasst Lager mit einem Innendurchmesser von 50 bis 130 mm (90 bis 280 mm Außendurchmesser). Ihre maximale Betriebstemperatur liegt bei 80 ºC, kann aber je nach Dichtungsmaterial und Fettart erhöht werden. Die maximale Grenzgeschwindigkeit dieser Lager beträgt 8 m/s. Dieser Wert ergibt sich aus der zulässigen linearen Geschwindigkeit am Berührungspunkt mit der Dichtlippe und bedeutet, dass die Lager in anderen Anwendungen mit höheren Betriebsgeschwindigkeiten ebenfalls eingesetzt werden können.
Bild 1): Bei einem europäischen Stahlhersteller konnte NSK die Lebensdauer der Wälzlager in der Stranggießanlage verdoppeln. Foto: Photographer Engineer/ Shutterstock
Bild 2): Zu den konstruktiven Merkmalen der abgedichteten Pendelrollenlager von NSK gehören symmetrische Wälzkörper und Laufbahnen. So werden Kantenbelastungen vermieden. Foto: NSK
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