Y-Lagereinheiten von SKF erfüllt Reinheitsanforderungen

Nahrungsmittel- und Getränkehersteller dürfen in puncto Hygiene, Gesundheit und Sicherheit keine Kompromisse eingehen. Sie benötigen Maschinen, die strenge Reinheitsanforderungen erfüllen und zugleich die Betriebskosten senken. Mit speziellen Y-Lagereinheiten bietet SKF der Nahrungsmittelindustrie eine innovative Lösung, die u. a. die korrosiven Folgen der Maschinenreinigung vermeidet, vorzeitige Lagerausfälle verhindert und die Umweltverträglichkeit der Fertigungsprozesse verbessert.

Der Autor: Dietmar Seidel, Leiter Technische Fachpresse Deutschland, SKF, Schweinfurt

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Ein besonders anspruchsvolles Aufgabengebiet für Maschinenzulieferer ist die Nahrungsmittel- und Getränkeverarbeitung: In der Produktion gibt es heiße, kalte und feuchte Fertigungsbereiche. Außerdem wirken manche Nahrungsmittel aufgrund ihrer Zusammensetzung abrasiv oder chemisch aggressiv – Zwieback beispielsweise fördert den Verschleiß, während Orangensaft sauer ist. Hinzu kommt, dass die Maschinen regelmäßig gesäubert werden müssen. Dazu nutzen die Anlagenbetreiber häufig Hochdruckreinigungsverfahren, mit denen ätzende, antibakterielle Flüssigkeiten versprüht werden. All diese Faktoren zusammen stellen für Lager, Dichtungen und Schmierstoffe eine enorme Herausforderung dar.

Um derartigen Anforderungen zu begegnen, hat SKF spezielle Y-Lagereinheiten entwickelt. Die Food-Line genannten Lösungen basieren auf abgedichteten Rillenkugellagern mit kugelförmig gewölbter Außenringmantelfläche. Dabei hat der Anwender die Wahl zwischen Lagern aus rostfreiem Stahl oder (verzinktem) Wälzlagerstahl. Beide Varianten verfügen über das gleiche Hochleistungsdichtungssystem. Dieses wird mit einem Druck von 100 bar auf Dichtheit geprüft. Als Schmierfett kommt das lebensmittelverträgliche GFJ von SKF zum Einsatz. Die beiden Lagerausführungen lassen sich in drei verschiedenartige Y-Lagergehäuse integrieren. Je nach konkretem Anwendungsfall kann der Nutzer auf folgende Food-Line-Gehäuse zurückgreifen:

Gehäuse aus Verbundstoffen sind tragfähig, leicht und chemisch beständig
Gussgehäuse aus rostfreiem Stahl eignen sich für Anwendungen mit hohen Belastungen
verzinkte Gehäuse sind tragfähig und korrosionsbeständig

Y-Lagereinheiten mit Gehäusen aus Verbundstoffen

Die Y-Lagergehäuse aus Verbundstoffen widerstehen Zitronensäure, Speisefetten und den meisten bei der Nahrungsmittel- und Getränkeverarbeitung verwendeten Chemikalien. Sie sind aus einem thermoplastischen Verbundwerkstoff gefertigt und bis zu 61 % leichter als Gehäuse aus Gusseisen gleicher Größe. Die kugelförmige Bohrung nimmt die sphärische Außenringmantelfläche des eingesetzten Lagers auf und erlaubt so, anfängliche Lagerschiefstellungen auszugleichen.

Stahlarmierungen im Gehäuse tragen zur verbesserten Bruchfestigkeit des Gehäuses bei. Die radiale Bruchlast ist deutlich höher als die statische Tragzahl des Lagers. Ein mit Polyurethan aufgefüllter Gehäusefuß stellt sicher, dass die Einheit flach auf der Montagefläche aufliegt. Durch diese bündige Montage werden Fugen verhindert, die andernfalls potenzielle Bereiche zum Ansiedeln und Wachstum von Bakterien wären. Einsätze aus rostfreiem Stahl in den Befestigungslöchern verleihen jedem Gehäusefuß zusätzliche Festigkeit.

Y-Lagereinheiten mit rostfreiem Edelstahlgehäuse

Für Anwendungen mit extremen Festigkeitsanforderungen bietet SKF gegossene Gehäuse aus nicht rostendem Stahl der AISI-300-Reihe an. Sie eignen sich für Anwendungen mit sehr hoher Belastung oder möglichen Stoßbeanspruchungen und überall dort, wo die zusätzliche Festigkeit und Zähigkeit der nicht rostenden Stahlgehäuse Vorteile ergeben.

Zudem werden Gussstahlgehäuse aus rostbeständigem AISI-300-Stahl nicht von aggressiven chemischen Reinigungsmitteln angegriffen. Der Gehäusefuß wird glatt und ohne Aussparungen gegossen, um die Ansammlung von Abrieb und Bakterien zu vermeiden. Die außen liegenden Gehäuseflächen haben weder unnötige Hohlräume noch Taschen. Glatt gegossene Flächen verringern die Gefahr, dass sich Material an der Oberfläche ablagert und erlauben somit eine gründlichere Reinigung.

Y-Lagereinheiten mit beschichtetem Graugussgehäuse

Die dritte und jüngste Variante sind Lagereinheiten aus einer korrosionsbeständigen Hochleistungsgussstahlreihe. Diese Gehäuse sind mit einem besonderen ZMaRC-Überzug versehen, der sich fest mit der Metalloberfläche verbindet. Im Gegensatz zu nickelbeschichteten Erzeugnissen kommt es daher zu keinen Abblätterungsproblemen. Die Gehäuse werden mit hochwertigen ZMaRC-beschichteten und lebensdauergeschmierten Lagereinsätzen zusammengepasst.

Gehäuse und Lager sind gegenüber den meisten gebräuchlichen Reinigungssubstanzen beständig. Die Einheiten müssen selbst beim Einsatz im Reinigungsbereich nicht nachgeschmiert werden. Sie bringen nicht nur eine Zeit- und Kostenersparnis, sondern ergeben eine saubere Lagereinheit. Die zusätzliche Festigkeit und Haltbarkeit dieser Gehäuse machen sie besonders geeignet für Verarbeitungsanlagen von rohem Fleisch, Schweinefleisch und Geflügel, wo sowohl die Tragfähigkeit der Gehäuse als auch die Korrosionsbeständigkeit wichtig sind. Zur Einhaltung der Gesundheits- und Sicherheitsbestimmungen können die Y-Lagereinheiten aus Verbundwerkstoff und Stahlguss mit stabilen Abschlussdeckeln geliefert werden. Diese wurden zur optimalen Betriebssicherheit bei einem Druck von 10 MPa (100 bar) geprüft. Die Abschlussdeckel können optional auch mit einer Drainagebohrung versehen werden.

Abdichtung und Schmierung

SKF verwendet für die Food-Line-Lösungen ihr speziell entwickeltes 2-RF-Dichtungsdesign. Das hochwirksame Mehrfachdichtsystem besteht aus einer Berührungsdichtung, der eine Schleuderscheibe mit anvulkanisierter axialer Dichtlippe vorgeschaltet ist. Alle metallischen Trägerteile sind aus rostfreiem Stahl gefertigt. Der Dichtungswerkstoff ist lebensmittelverträglich. Das Y-Lager ist werksseitig mit einem NSF-zugelassenen Fett für die Nahrungsmittelindustrie lebensdauergeschmiert. Dieses hochwertige synthetische Fett ist geruchlos und geschmacksneutral. Es ist beständig gegenüber Auswaschen; selbst bei häufigem Hochdruckreinigen mit heißem oder kaltem Wasser unter Zugabe von Desinfektionsmitteln. Das Fett kann im Temperaturbereich von -15 bis +120 °C verwendet werden. Weiterhin bietet es einen ausgezeichneten Korrosionsschutz des Lagers,hohe Alterungsbeständigkeit für eine verlängerte Fettgebrauchsdauer und eine hohe Tragfähigkeit, die vorzeitige Lagerausfälle verhindern hilft.

Halle 22, Stand B12