Hohe Kräfte, Feuchtigkeit, Stöße und abrasive Partikel: Das sind Beanspruchungen, die auf Wälzlager in Landmaschinen für die Bodenbearbeitung einwirken. Zugleich wird eine hohe Verfügbarkeit der Lager gefordert. Premium-Hersteller setzen daher auf kunden- und anwendungsspezifische Wälzlager, deren Konstruktion an die rauen Einsatzbedingungen angepasst wurde.
Jörg Wagner, Sector Manager Agriculture & Construction Machinery, NSK
Feuchtigkeit gehört zu den Umgebungsbedingungen, die sich negativ auf die Lebensdauer eines Wälzlagers auswirken, sofern man keine konstruktiven Gegenmaßnahmen wie beispielsweise eine wirksame Abdichtung ergreift. Noch gravierender ist jedoch die Wirkung von abrasiven Partikeln, die in hohem Maße bei der Bodenbearbeitung freigesetzt werden. Die Staubfahne, die Landmaschinen auf dem Acker erzeugen, ist dafür ein ebenso deutliches Indiz wie das Aussehen der Maschinen nach getaner Arbeit. Dabei wirken zusätzlich permanent Stöße auf die Bodenbearbeitungsgeräte, die mit Geschwindigkeiten von bis zu 20 km/h auf dem Feld unterwegs sind.
Hohe Beanspruchung unter widrigen Bedingungen
Angesichts dieser Belastungen ist es nicht überraschend, dass die Landmaschinenhersteller Wälzlager einsetzen, die exakt für dieses anspruchsvolle Anwendungsprofil entwickelt wurden. Ein Beispiel: In Sämaschinen und Scheibeneggen verschiedener Premium-Hersteller kommen so genannte Agri Disk Hubs von NSK zum Einsatz.
Die scheibenförmigen Werkzeuge dieser Maschinen müssen sich unabhängig von der Bodenbeschaffenheit und der Arbeitstiefe drehen. Deshalb sind Leichtlaufeigenschaften gefragt. Beim Fahren müssen sie Schläge durch Steine hinnehmen, die im Boden liegen. Da die Werkzeuge winklig zur Laufrichtung angeordnet sind, wirken dabei starke axiale Belastungen auf die Lagerstellen. Hinzu kommen Staub, Feuchtigkeit, Schmutz und korrosive Düngemittel.
Entwicklung anwendungsspezifischer Lagereinheiten
Exakt für diese Extrembedingungen entwickelt NSK gemeinsam mit den Herstellern robuste und langlebige Lagereinheiten. Als Kernkomponente dieser anwenderspezifischen Agri Disk Hubs wird ein doppelreihiges Schrägkugellager mit geteiltem Innenring verwendet, das bauartbedingt hohe Axial- und Kippkräfte aufnehmen kann. Bei einigen Lagereinheiten ist diese Fähigkeit besonders groß, da der Kontaktwinkel auf 40o erhöht wurde.
Montagefertige Baueinheit
Das Agri-Disk-Hub-Lager ist typischerweise in einer montagefertigen Gehäuseeinheit untergebracht. Scheibenseitig sind die Einheiten über einen Flansch mit Schrauben befestigt. Die Lagerinnenringe sind mit der Achse verbunden, die in die Halterung gesteckt und über eine Mutter oder Schraube mit dem Scheibenträger befestigt wird. Diese Baueinheit ermöglicht den Verzicht auf weitere Bauteile zur Befestigung der einzelnen Scheiben.
Wie hat NSK die Herausforderung der Abdichtung gelöst? Scheibenseitig übernimmt eine statische Dichtung diese Aufgabe. Zum Scheibenträger hin erfolgt eine Abdichtung durch eine speziell für diese Anwendung entwickelte Fünflippen-Kassettendichtung. Eine kräftig dimensionierte Andruckplatte schützt das Lager zusätzlich und übernimmt auch die Aufgabe, die gewünschte Vorspannung zu erzeugen.
Wartungsfrei trotz hoher Beanspruchung
Dieses Dichtungssystem erweist sich auch bei starken Verunreinigungen, bei Feuchtigkeit und abrasiven bzw. korrosiven Bodenbestandteilen wie Sand und Düngemittel als extrem wirkungsvoll. In Wasserstrahltests wurde darüber hinaus nachgewiesen, dass auch die Beaufschlagung mit dem Hochdruckreiniger keine Beeinträchtigung ihrer Lebensdauer zur Folge hat.
Trotz der hohen Beanspruchungen sind die Lager wartungsfrei und müssen nicht nachgeschmiert werden. Die Lagereinheit ist mit einem speziellen Hochleistungsfett mit hohem Druckaufnahmevermögen befüllt, das für die gesamte Lebensdauer des Lagers ausgelegt ist. Damit kann man auf die sonst übliche Nachschmiermöglichkeit verzichten. Das spart Zeit und Fett und schont zugleich die Umwelt, denn es wird sichergestellt, dass kein Fett aus der Lagereinheit austreten kann.
Auch für andere Arbeitsmaschinen
Diese Vorteile lassen sich nicht nur bei Landmaschinen für die Bodenbearbeitung nutzen, sondern ebenso z. B. bei Baumaschinen, deren Lager ganz ähnlichen Bedingungen ausgesetzt sind. Auch in Kommunalmaschinen kommen die Agri Disk Hubs zum Einsatz, etwa bei Randstreifenmähern, wo die Staubbelastung hohe Anforderungen an die Abdichtung der Lager stellt.
Gefertigt werden die Agri Disk Hubs im NSK-Werk Neuweg in Munderkingen, das aus zwei Gründen für diese Aufgabe prädestiniert ist. Der erste: Das Werk wurde 1954 als Wälzlagerproduktion auf Initiative eines führenden Landmaschinenherstellers gegründet und 1990 von NSK übernommen. Die Kompetenz in der Agrartechnik kann also über mehr als 60 Jahre zurückverfolgt werden.
Der zweite Grund: Das Werk ist auf die flexible Fertigung von kleineren Losgrößen und anwenderspezifischen Baueinheiten einschließlich deren Montage ausgerichtet. Das ist nicht nur für die Kleinserienproduktion von kundenspezifischen Landmaschinenlagern von Vorteil, sondern auch in der Prototypen- und Erprobungsphase: Änderungen, die sich beispielsweise nach Praxistests ergeben, können rasch in der Produktion umgesetzt werden. I
Info & Kontakt
NSK Deutschland GmbH, Ratingen
Jörg Wagner, Sector Manager Agriculture & Construction Machinery
Tel.: +49 2102 481-0
Detaillierte Informationen zu Wälzlagern für Landmaschinen: t1t1p.de/60sq
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