Mehr Standzeit bei fettgeschmierten Spindellagern
Fettschmierung statt Öl-Luft-Schmierung
Die Fettschmierung versorgt das Lager mit einer minimalen, für den Betrieb gerade ausreichenden Schmiermenge. Das Ergebnis ist geringstmögliche Reibung und optimale Energieeffizienz. Da die Lager darüber hinaus wartungsfrei und sicher betrieben werden können, ist die Fettschmierung die am häufigsten eingesetzte Art der Schmierung von Spindellagern. In der Kombination von hohen Drehzahlen und Belastungen ist die Standzeit jedoch in vielen Fällen nicht ausreichend. Durch die Auswahl der richtigen Werkstoffe, eine reibungsoptimierte Innenkonstruktion und eine geeignete Nachschmierung ist es jedoch möglich, auch fettgeschmierte Lager bei sehr hohen Drehzahlen mit ausreichender Standzeit zu betreiben und so auf die systemkostenintensive Öl-Luft-Schmierung zu verzichten.
Die Fettgebrauchsdauer kann durch eine Reihe von Maßnahmen gesteigert werden. Eine Möglichkeit ist die Verwendung abgedichteter Lager. Durch die Abdichtung bleibt das Fett nahe am Wälzkontakt, so dass nahezu das ganze im Fett vorhandene Öl zur Schmierung beitragen kann. Das Ergebnis sind deutlich höhere Standzeiten im Vergleich zu offenen Lagern.
Ein weiteres Mittel ist der Einsatz höherwertiger Materialien. Die Verwendung von Kugeln aus Keramik anstelle von Stahlkugeln ergibt eine tribologisch günstigere Paarung im Wälzkontakt. Dadurch sinkt die Betriebstemperatur. Es wird weniger Grundöl verbraucht, die Standzeit des fettgeschmierten Lagers steigt deutlich an. Noch höhere Standzeiten können durch die Paarung von Wälzkörpern aus Keramik mit Ringen aus dem Hochleistungsstahl Cronidur erreicht werden.
Eine weitere Steigerung der Fettgebrauchsdauer kann über eine Verringerung der Betriebstemperaturen erreicht werden. Hochleistungslager der Ausführung RS weisen eine reibungsoptimierte Innenkonstruktion auf. Aufgrund der günstigeren Kinematik können sie darüber hinaus mit niedrigerer Vorspannung betrieben werden als entsprechende großkugelige Spindellager. Das Ergebnis ist eine niedrigere Reibung auf dem Niveau kleinkugeliger Lager, die speziell für den Betrieb bei höchsten Drehzahlen ausgelegt sind. Die geringere Reibung führt zu einer geringeren Beanspruchung des Schmierstoffs und damit zu einer erhöhten Standzeit des fettgeschmierten Lagers. Gleichzeitig weisen diese Lager aber insbesondere bei kombinierter axialer und radialer Belastung, wie sie beim Fräsen auftritt, eine sehr hohe Belastbarkeit auf.
Fettnachschmierung bei konstant hohen Drehzahlen
Unabhängig von den gewählten Maßnahmen zur Steigerung der Fettgebrauchsdauer sinkt die Standzeit eines fettgeschmierten Lagers generell mit steigender Drehzahl. Üblicherweise sind bei Spindeln Standzeiten von drei Jahren gefordert, was bei dreischichtigem Betrieb etwa 20.000 Betriebsstunden entspricht. Diese Laufzeit kann mit fettgeschmierten Spindeln sicher erreicht werden, wenn die mittleren Drehzahlen nicht zu hoch sind. Wird aber eine Spindel ständig bei sehr hohen Drehzahlkennwerten betrieben oder reicht eine Standzeit von 20.000 Betriebsstunden nicht aus, muss der vorhandene Schmierstoff im Lager regelmäßig ergänzt werden.
Eine Möglichkeit, dies zu erreichen und gleichzeitig die hohe Betriebssicherheit der Fettschmierung beizubehalten ist der Einsatz einer Fettnachschmierung. Mit den Nachschmieraggregaten der FAG CONCEPT-Reihe bietet Schaeffler Aggregate zur Fettnachschmierung für die verschiedensten Anwendungsfälle an. Das neue Aggregat CONCEPT 1-2 eignet sich ideal zur Nachschmierung schnelllaufender Spindellager. Hierbei ist es besonders wichtig, minimale Mengen zu dosieren, die die Verteilung des Fettes im Lager nicht stören. Der CONCEPT 1-2 hat eine minimale Nachschmiermenge pro Förderzyklus von lediglich 0,08 cbcm. Die Einheit ist zudem leicht in der Nähe der Spindel anzubringen und einfach programmierbar. Die Fettmenge von 250 cbcm reicht aus, um ein oder zwei Lager über einen langen Zeitraum mit Fett zu versorgen.
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