Neue Werkstoffe und verbesserte Verfahren für maximale Spindellager-Performance

Leistung deutlich gesteigert

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Durch den Einsatz neuer Werkstoffe und Herstellungsverfahren hat Schaeffler die Leistung von Spindellagern in mehreren Baureihen nochmals deutlich gesteigert. Auf Basis dieser Entwicklungen werden auf der EMO 2015 erstmals neue Genauigkeitslager, Zylinderrollenlager mit Kunststoffkäfigen sowie der neue Hochleistungsstahl Vacrodur vorgestellt.

Der Autor: Dr. Martin Voll, Leiter Branchenmanagement Werkzeugmaschinen, Schaeffler

Höhere Drehzahlen, höhere Präzision, längere Lebensdauer und größere Tragfähigkeit der Lagerungen sorgen dafür, dass Schaeffler-Kunden auch in Zukunft Werkzeugmaschinen entwickeln können, die hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Betriebssicherheit weltweit führend sind.
X-life-Zylinderrollenlager mit Kunststoffkäfig
Mit der neuen X-life-Generation hat der Hersteller nun die dynamischen Tragzahlen seiner bewährten Präzisions-Zylinderrollenlager der Baureihen N10 und NN30 im Bereich der Bohrungsdurchmesser 30 bis 120 mm um bis zu 18 % weiter erhöht. Die Lager sind mit einem Fensterkäfig aus dem Hochleistungskunststoff PPA (Polyphthalamid) ausgestattet. Gegenüber Lagern mit Messingkäfigen zeigt sich in Versuchen vor allem bei zweireihigen Lagern eine deutlich verbesserte Drehzahleignung. Die Lager mit neuem Polyamidkäfig zeichnen sich in diesem Vergleich durch eine bis zu 12 K geringere Temperatur aus. Die geringere Erwärmung sichert gleichzeitig das Erreichen von bis zu 25 % höheren Drehzahlen im Grenzdrehzahlversuch.
Ein weiterer Vorteil der geringeren Lauftemperatur des Polyamidkäfigs im Vergleich zum Messingkäfig besteht in höheren Fettgebrauchsdauern. Durch den Einsatz des leichten und mit besseren Dämpfungseigenschaften versehenen Kunststoffkäfigs ergibt sich eine positive Veränderung des Lagergeräusches – die Lager laufen ruhiger. Durch die gesteigerten Grenzdrehzahlen ermöglichen die neuen Zylinderrollenlager X-life deutlich leistungsgesteigerte Konstruktionen. Dies gilt speziell in der Kombination mit schnelldrehenden Axiallagern der Baureihe BAX. Bei Ölminimalschmierung sind Drehzahlkennwerte von fast einer 1 Mio. mm/min möglich.
Lager aus Vacrodur – Spitzenleistung für die Zukunft
Eine Möglichkeit, die Tragfähigkeit von Lagern bei gleichbleibender Drehzahleignung zu steigern, ist der Einsatz überlegener Ringmaterialien. Wälzlager von Schaeffler mit Ringen aus Cronidur stellen seit vielen Jahren die Spitze hinsichtlich überlegener Tragfähigkeit und Fettgebrauchsdauer dar. Im Vergleich bietet der neue Hochleistungsstahl Vacrodur eine nochmals erhöhte statische und dynamische Tragfähigkeit in Verbindung mit einem überlegenen Verschleißverhalten. Bei Vacrodur handelt es sich um einen pulvermetallurgisch hergestellten Hochleistungsstahl, dessen feines, homogenes Gefüge eine exzellente Kombination aus Härte und Zähigkeit bietet.
Tests zeigen ein überlegenes Verschleißverhalten unter Mangelschmierung und Verschmutzung, weil das Material härter ist als die meisten Schmutzpartikel. Die hohe Oberflächenhärte führt darüber hinaus zu geringerer Empfindlichkeit gegenüber Brinellierung. Lager aus Vacrodur können höhere Belastungen ertragen, ohne dass eine plastische Verformung in der Laufbahn entsteht. Die dynamische Tragzahl steigt bei gleicher Innenkonstruktion gegenüber 100Cr6 um 65 %. Schaeffler bietet Spindellager aus Vacrodur als Sonderlösung für sehr hoch beanspruchte Lagerstellen an. Weitere Einsatzgebiete des Hochleistungsstahls sind Lagerungen mit Gefahr von Mischreibung und Verschmutzung sowie mit hoher statischer Belastung.
Spindellager in P4-Genauigkeit
Für einfache Frässpindeln mit Riemenantrieb oder auch schnelllaufende Elektromotoren bietet das Unternehmen jetzt eine Reihe von Spindellagern in P4-Laufgenauigkeit an. Die offenen Einzellager sind mit einem wälzkörpergeführten Kunststoffkäfig und großen Stahlkugeln in der Durchmesserreihe B70 ausgestattet. Mit Druckwinkeln von 15 und 25° und einer Standardvorspannung in der Klasse UL entsprechen die Lager bis auf die Genauigkeit mechanisch den bekannten P4S-Spindellagern der Reihe B70. Die verfügbaren Bohrungsdurchmesser reichen dabei von 25 bis 100 mm. Zusätzlich sind FAG-P4-Spindellager bereits mit einem Data Matrix Code ausgestattet, der in Verbindung mit der App Precisiondesk bereits jetzt die Überprüfung der Echtheit des Lagers ermöglicht und zukünftig weitere Funktionalitäten wie z. B. den Abruf von Informationen zu Leistungsfähigkeit und Einbau bietet. I
EMO Milano 2015, Halle 3, Stand H08 L07

Info & Kontakt

Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Schweinfurt
Dr. Michael Pausch, Leiter Entwicklung/Konstruktion Spindellager
Tel.: +49 9721 91-2863
Weitere Informationen zum EMO-Messeauftritt von Schaeffler
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