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Wälzlager - 04.10.2018

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Self-Lube-Lagereinsätze von NSK mit hoch wirksamen Dreifachlippendichtungen Einsatzbeispiel: Abgedichtete Lagereinsätzen in der Produktion von Tortilla-Wraps
 

Ein Hersteller von Tortilla-Wraps musste in kurzen Zeitintervallen die Stehlagereinheiten austauschen, die sich in der Zuführung zum Gärbereich einer Mehrband-Teigproduktionslinie befinden. In Folge der häufigen Lagerwechsel kam es außerdem zu Beschädigungen an der Welle, die lange Produktionsausfallzeiten und hohe Wartungs- und Ersatzteilkosten verursachten. Der Hersteller wandte sich an NSK mit der Aufgabe, die Schadensursachen zu untersuchen und Empfehlungen für eine Optimierung der Lagerstelle zu geben.

Bei der Untersuchung spielten natürlich die Einsatz- und Umgebungsbedingungen der Lagerungen eine wichtige Rolle. Die Fördertechnik von Gäranlagen, in denen Teig zum „Gehen“ gebracht wird, ist permanenter Beaufschlagung mit Mehlstaub ausgesetzt. Hinzu kommt metallischer Abrieb, weil sie Förderrollen häufig über Ketten und Kettenräder angetrieben werden.

Diese Bedingungen führten dazu, dass der Hersteller durchschnittlich alle sechs Wochen jeweils zwei Stehlagereinheiten und die Antriebswelle einer Förderrolle mit 35 mm Durchmesser austauschen musste.

Die Lagereinheiten der Stehlager an den insgesamt 42 Antriebrollen waren ursprünglich mit einlippigen Dichtungen ausgestattet und über Gewindestifte mit der Welle verbunden. Die Förderrollen treiben mit einer Drehzahl von 120 min-1 Gurtbänder an, auf denen die Wraps mehrfach von einem Ende der Gäranlage zum anderen gefördert werden, bevor das Fördersystem sie nach Abschluss des Gärprozesses dem Ofen übergibt, in dem sie fertig gebacken werden.  

Die Untersuchung der Lager und der Lagerstellen durch NSK ergab zwei verschiedene Ursachen für die frühzeitigen Ausfälle. Erstens wurden starke Verschmutzungen insbesondere durch Mehlstaub im Lager festgestellt. Das zweite Schadensbild war typischer Abrieb des Innenrings, der durch Bewegung auf der Welle entsteht. Dieses Wellenwandern führte in der Folge zu Abrieb auf der Welle der Förderrolle. Der Wellendurchmesser war messbar verringert, so dass es keine feste Verbindung zwischen Innenring und Welle gab. Als Ursache dafür wurde das konstante Vibrieren der Förderanlage identifiziert. Es führte zu einem Lockern der Gewindestifte, die das Lager mit der Welle verbinden.    

NSK empfahl daraufhin, die Standard-Stehlagereinheiten durch Self-Lube-Gehäuselagereinheiten mit Dreifachlippendichtung und Spannexzenter zu ersetzen. Bei Self-Lube-Lagern handelt es sich um Lagereinsätze mit verschiedenen Gehäusebauformen, die grundsätzlich die Möglichkeit der Nachschmierung bieten. Sie wurden für den Einsatz unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Verschmutzung, Feuchtigkeit, korrosive Medien, hohe Temperaturen..) entwickelt. Damit eignen sie sich für Anwendungen z.B. in der Nahrungsmittelindustrie, in der Baustoffherstellung oder eben in der Tortilla-Produktion.

Zu den Optionen, die der Anwender bei den Self-Lube-Lagereinsätzen wählen kann, gehört eine hochwirksame Abdichtung mit einer Dreifachlippendichtung aus Nitrilkautschuk, die mit einer Stahlarmierung verbunden ist. Diese Einheiten können auch – wie im hier beschriebenen Fall – einfach gegen vorhandene Lagereinsätze getauscht werden. Sie sind sowohl mit Gewindestiften als auch mit Spannexzenter verfügbar. Der Spannexzenter bietet in diesem Beispiel den Vorteil, dass er erstens eine Lockerung des Lagers durch Vibrationen verhindert und zweitens auch die Demontage der Lagereinsätze ohne das Risiko der Wellenbeschädigung ermöglicht.

Da der Tortilla-Hersteller bei jedem Lager- und Wellenwechsel aufwändige Reparaturarbeiten durchführen musste, kann er nun durch die erheblich verlängerten Lagerstandzeiten Zeit und Kosten sparen. Die Einsparungen nur durch den verringerten Wartungsaufwand belaufen sich auf 54.665 Euro pro Jahr. Darin sind noch nicht die (deutlich größeren) Kostenvorteile berücksichtigt, die sich aus der höheren Standzeit und Produktivität der Gäranlage ergeben.


Die Lagersituation der Gäranlagen-Förderbänder. Eindringender Mehlstaub kann die Lebensdauer von Lagern deutlich verringern.
 

 

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