Zwei in Eins

Die Autorin: Carina Nastvogel, Projektverantwortliche Torb, Schaeffler, Schweinfurt

Als Loslager eingesetzt, steigern Toroidalrollenlager die Lebensdauer von kompletten Lagerungen in Stahlwerken, Papiermaschinen oder auch in Schiffsantrieben. Betreiber profitieren von geringeren TCO sowie von reduzierten Stillstands- und Instandhaltungskosten.

Das Toroidalrollenlager ist ein einreihiges Wälzlager mit langen und leicht balligen Rollen. Es kann gleichzeitig Winkelfehler und Axialverschiebungen ausgleichen und kombiniert die Eigenschaften eines Pendelrollenlagers mit denen eines Zylinderrollenlagers in einer Bauart. Die Rollen sind selbstführend und nehmen selbsttätig diejenige Position ein, bei der die Last über die Rollenlänge gleichmäßig verteilt ist. Dies gilt sogar dann, wenn gleichzeitig Schiefstellungen und Axialverschiebungen im Millimeter- und Zentimeterbereich auszugleichen sind.

Durch die innerhalb der zulässigen Verlagerungen nahezu konstante Pressungsverteilung auf den Rollen wird eine hohe Lebensdauer erreicht. Die langen balligen Rollen sorgen u. a. für die sehr hohe Tragfähigkeit. Bei der Verschiebung der Rollen im Betrieb treten nur geringe axiale Reibkräfte im Lager auf, die auf die Lebensdauer keinen messbaren Einfluss haben. Da sich die Rollen selbsttätig ausrichten, kann das Lager auch vollrollig ausgeführt werden. Die Bauart als Loslager bedingt, dass beide Laufringe axial gesichert sein müssen.

Geometrisch sind Toroidalrollenlager mindestens bis zu einem Winkel von 0,5° zwischen den Mittelachsen der Lagerringe verkippbar. Die axiale Verschiebbarkeit wird in Kombination mit der Verkippung dadurch begrenzt, dass die Rollen mit ihrer Stirnfläche nicht über die Stirnfläche der Lagerringe herausragen dürfen. Sowohl Verschiebungen als auch Verkippungen reduzieren das Betriebsspiel des Lagers. Damit beeinflussen folgende Faktoren das Betriebsspiel:

Den Einfluss von Verkippung und Verschiebung zeigt die Grafik sehr anschaulich. Bei der Auslegung ist zu beachten, dass das für die einwandfreie Funktion des Lagers erforderliche Betriebsspiel aufgrund der genannten Faktoren nicht unterschritten wird. Mit standardmäßig verfügbaren Lagerluftvarianten in Group 2 bis Group 5 kann praktisch jede erdenkliche Applikation abdeckt werden. Im Standardfall werden die Lagerringe mittig zueinander angeordnet. FAG-Toroidalrollenlager Torb ermöglichen sehr große axiale Verschiebungen aus der Lagermitte. Sie sind von der Lagerluft des jeweiligen Lagers abhängig. Das Torb C3144-XL mit den Abmaßen 220 mm x 370 mm x 120 mm ermöglicht einen maximalen axialen Versatz aus der Mitte von s1 = 22,3 mm.

Mit den neuen Torb-Lagern verfügt Schaeffler über eines der umfangreichsten Sortimente an Fest-Loslager-Lösungen am Markt. Kunden und Betreiber können so von Einlieferanten-Lösungen für komplette Lagerungen profitieren. Da die Torb-Lager als Katalogprodukt in den gleichen ISO-Maßreihen und Größen wie die Pendelrollenlager gefertigt werden, können sie diese auch leicht ersetzen. Die acht Baureihen decken zur Zeit einen Wellendurchmesser von 25 bis 1200 mm ab.

Abhängig von der Baureihe und Baugröße sind die Premiumlager in vier Lagerluftklassen, mit Stahl- oder Messingkäfig und auch vollrollig verfügbar. Toroidalrollenlager sind in Betriebstemperaturen von bis zu +200 °C einsetzbar. Varianten mit einsatzgehärteten Innenringen ergänzen das Programm. Die Innenringe können mit zylindrischer Bohrung oder mit Kegelsitzen bestellt werden.

Mit den bekannten Optimierungen des X-life-Programms erreichen die Lager bis zu 15 % höhere dynamische Tragzahlen als vergleichbare Produkte am Markt. Die deutlich höhere Lebensdauer der Torb-Lager im Vergleich zu Pendelrollenlagern, die als Loslager mittels Schiebesitz Verwendung finden, steigert die Lebensdauer der kompletten Lagerung und senkt so die TCO signifikant. Haupteinsatzbereiche der Torb-Lager finden sich in der Zellstoff- und Papierindustrie, in Stahl- und Walzwerken, in Förder- und Bandanlagen, in der Schiffsindustrie, in Textilmaschinen, in großen Ventilatoren und Gebläsen und auch in landwirtschaftlichen Maschinen.

Mit dem FAG-Toroidalrollenlager vervollständigt Schaeffler das Programm an winkeleinstellbaren Loslagern um eine neue Variante. Bisherige Lösungen umfassten Pendelrollenlager, Zylinderrollenlager CoCab für Verkippungen bis acht Winkelminuten (diese wurden im Rahmen des Continuous Caster Bearing-Programms speziell für Strangführungsrollen in Gießanlagen entwickelt) sowie selbsteinstellende Zylinderrollenlager SACR (Self Aligning Cylinder Roller Bearing).

Welches der winkeleinstellbaren Loslager sich gemäß der Anwendung am besten eignet, können Nutzer mithilfe der Schaeffler-Anwendungsingenieure ermitteln und entsprechend auslegen lassen. Die Außendienstingenieure und die global verteilten Schaeffler Technology Center sind dabei erste Ansprechpartner für den Kunden vor Ort. Die branchenspezifische Anwendungstechnik ist weltweit im Global Technology Network miteinander vernetzt. In Kooperation mit den zentralen F & E-Bereichen ist das Expertenwissen des Unternehmens somit weltweit verfügbar. Damit kann das Produkt-, Anwendungs- und Service-Know-how für die Kunden optimal nutzbar gemacht werden. I

Halle 22, Stand A12

Schaeffler Technologies AG & Co. KG

Carina Nastvogel

Projektverantwortliche Torb

Tel.: 09721 91-6926

Detaillierte Informationen zu den Toroidalrollenlagern