Schaeffler Technologies AG & Co. KG · Deutschland

 

 

 

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2011-09-22 | 000-003-131 DE-DE
SCHAEFFLER GMBH, BARCELONA/HERZOGENAURACH

Innovative Wälzlager als Schlüssel zu mehr Energie-Effizienz

Mit effizienten und reibungsoptimierten Wälzlagern der Marken INA und FAG verfügt die Schaeffler Gruppe Industrie über eine Schlüsselkomponente für die gesamte Industrie. Wälzlager leisten einen wichtigen Beitrag zu Energieeinsparung und Ressourcenschonung und erhöhen gleichzeitig Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der jeweiligen Maschinen oder Anlagen. Energieeffiziente Lösungen der Schaeffler Gruppe erstrecken sich jedoch nicht nur auf Auslegung und Produktion reibungsoptimierter Wälzlager, sondern umfassen insbesondere auch die Entwicklung und den Einsatz von Simulations- und Berechnungswerkzeugen sowie die Analyse und das Verständnis des zu lagernden Gesamtsystems.

Reibungsberechnung mit Bearinx®
Zur Berechnung der Wälzlagerreibung hat die Schaeffler Gruppe ein analytisches Modell entwickelt und in das eigene, bereits seit vielen Jahren bestehende Wälzlager-Berechnungsprogramm Bearinx® integriert. Das neue Bearinx®-Modul „Easy Friction“ steht allen interessierten Anwendern online und kostenlos zur Verfügung. Damit kann bereits in einem frühen Konstruktionsstadium das höchste Einsparpotenzial eines Systems ermittelt werden. Das Programm stellt die Voraussetzung dar, um reibungsreduzierte Lager optimal einzusetzen oder um durch Downsizing die Energieeffizienz von Anwendungen weiter zu erhöhen. Dabei wird die innere Lastverteilung mit den Kontaktpressungen an den Laufbahnen und an den Borden mit der realen Wälzkörperprofilierung berücksichtigt. Dem neuen Modul liegt eine Theorie zur Reibungsberechnung zugrunde, die auf physikalischen Algorithmen basiert und mit umfangreichen Versuchswerten bestätigt wurde. Darüber hinaus wird auch die Lagerlebensdauer nach ISO/TS 16281 berechnet.

Effiziente Wälzlager: Nadel-, Kugel-, Kegelrollen- und Zylinderrollenlager
Mehr Effizienz durch weniger Reibung bietet das neue Massiv-Nadellager mit dem Kunststoff-Käfig Twin Cage. In ihn können zwei einzelne kurze Nadeln in eine Käfigtasche nebeneinander eingesetzt werden – anstelle von einer langen Nadel wie sonst üblich. Diese völlig neuartige Kombination von Käfig und Wälzkörpern führt im Vergleich zu herkömmlichen Nadellagern zu einem deutlich geringeren Reibmoment.

Beim neu entwickelten FAG-Rillenkugellager der Generation C wurden alle geometrischen Parameter von Innenring, Außenring und Wälzkörper überarbeitet. Die optimierte Schmiegung der Wälzkörper an den Ringen ermöglicht bis zu 35 Prozent weniger Reibung im Vergleich zur Vorgänger-Generation. Gebrauchsdauer und Leistung steigen signifikant bei gleichzeitig deutlich reduziertem Energieverbrauch.

Im Kegelrollenlager kommt der Optimierung des Bordkontaktes eine besondere Bedeutung zu. Insbesondere bei zunehmender Axiallast steigt das Reibmoment konventioneller Kegelrollenlager sehr stark an. Die Schaeffler Gruppe hat daher bei den neuen X-life-Kegelrollenlagern Geometrie, Oberflächen, Werkstoff sowie Maß- und Laufgenauigkeit überarbeitet. In Verbindung mit der optimierten Kontaktgeometrie von Innenringbord und Rollenstirnseite sinkt durch diese Maßnahmen das Reibmoment um bis zu 75 Prozent gegenüber handelsüblichen Produkten.

Zylinderrollenlager können zusätzlich zu hohen Radialkräften auch Axialkräfte aufnehmen, wenn sie als Stützlager oder Festlager eingesetzt werden. Die Axiallast wird dabei über die Wälzkörperstirnflächen und Borde übertragen. Mit Hilfe neuer Berechnungsmethoden und veränderter Fertigungsverfahren optimierten die Ingenieure der Schaeffler Gruppe die Kontur der Rollenstirnflächen und damit die Berührverhältnisse zwischen Stirnfläche und Bord und steigerten so die axiale Belastbarkeit signifikant. Der schnellere Schmierfilmaufbau und die geringere Kontaktpressung lassen das Reibmoment unter Axiallast um bis zu 50 Prozent absinken. Damit steigt die Effizienz erheblich.

Hybridlager: Leichtlauf durch Cronitect®-Stahl und Keramik
Auch die Verwendung innovativer Werkstoffe kann das Reibmoment von Wälzlagern signifikant reduzieren. Bei den reibungsarmen und wartungsfreien FAG Cronitect®-Hybrid-Lager rotieren Hochleistungs-Keramik-Kugeln in High-Tech Kunststoff-Lagerkäfigen auf verschleißfesten, harten -Laufbahnen. Cronitect® ist ein von der Schaeffler Gruppe entwickelter Spezialstahl, der sich durch extreme Belastungsfähigkeit und hohen Korrosionsschutz auszeichnet. Im Zusammenspiel mit den Keramik-Wälzkörpern entsteht ein Lager mit hervorragenden Leichtlaufeigenschaften durch minimale Reibung bei minimalem Gewicht. Die eingesetzten Materialien sind extrem korrosionsbeständig und damit praktisch wartungsfrei. Als Lager für Inline-Skates oder als Tret- und Nabenlager in Rennrädern machen die Cronitect®-Hybrid-Lager bereits seit einiger Zeit Furore und sorgen für Bestzeiten. Auf der ITMA zeigt Schaeffler ein entsprechendes Laufrad mit Cronitect®-Hybrid-Nabenlagerung, wie es bei Rennradkomponenten der italienische Kultmarke Campagnolo eingesetzt wird.