Fettschmierung ....................................................................................................... 231

Schmierfette ........................................................................................................... 231Viskosität des Grundöls .................................................................................................................. 231Konsistenz ....................................................................................................................................... 232Temperatur-Anwendungsbereich – das SKF Ampel-Konzept ..................................................... 232Korrosionsschutz und Verhalten gegenüber Wasser .................................................................... 234Belastbarkeit: EP- und AW-Zusätze .............................................................................................. 234Mischbarkeit ................................................................................................................................... 236

SKF Wälzlager-Schmierfette .................................................................................... 236

Nachschmierung ..................................................................................................... 237Schmierfristen ................................................................................................................................ 237Betriebs- und lagerbedingte Schmierfristanpassungen ............................................................. 237Unzureichende Schmierfristen ...................................................................................................... 241

Nachschmierverfahren ............................................................................................ 242Ergänzen der Fettfüllung ............................................................................................................... 242Erneuern der Fettfüllung ............................................................................................................... 244Kontinuierliche Fettzufuhr ............................................................................................................. 245

Ölschmierung ......................................................................................................... 248Ölschmierverfahren ....................................................................................................................... 248Schmieröle ...................................................................................................................................... 251Wahl des Schmieröls ...................................................................................................................... 252Ölwechsel ........................................................................................................................................ 253

Schmierung und Wartung

229

Schmierung und Wartung

Damit Wälzlager zuverlässig ihre Funktion erfüllen, ist eine ausreichende Schmierung unerlässlich. Der Schmierstoff verhindert die unmittelbare metallische Berührung zwischen Wälzkörpern, Laufbahnen und Käfig, verringert damit den Verschleiß und schützt gleichzeitig die Oberflächen gegen Korrosion. Für jeden einzel-nen Lagerungsfall ist daher die Wahl eines ge-eigneten Schmierstoffs und Schmierverfahrens ebenso wichtig wie die richtige Wartung.

Für die Schmierung von Wälzlagern steht ein großes Angebot an Schmierfetten und Schmier-ölen zur Verfügung. Festschmierstoffe sind Sonderfällen vorbehalten, z.B. bei extremen Temperaturverhältnissen. Welcher Schmierstoff gewählt wird, hängt in erster Linie von den Be-triebsbedingungen, d.h. den Betriebstemperatu-ren und den Drehzahlen, aber auch von Umge-bungseinflüssen ab.

Die günstigste Betriebstemperatur stellt sich dann ein, wenn dem Lager nur die Schmier-stoffmenge zugeführt wird, die für eine zuver-lässige Schmierung gerade ausreicht. Wenn der Schmierstoff allerdings zusätzliche Aufgaben, wie Abdichtung oder Wärmeabfuhr, zu erfüllen hat, können auch größere Schmierstoffmengen erforderlich sein.

Der Schmierstoff in einer Lagerung verliert im Laufe der Betriebszeit infolge der ständigen mechanischen Beanspruchung, der Alterung und der zunehmenden Verunreinigung allmäh-lich seine Schmierfähigkeit. Deshalb muss die Fettfüllung von Zeit zu Zeit ergänzt oder erneu-ert und bei Ölschmierung das Öl gefiltert oder in gewissen Zeitabständen ausgewechselt werden.

Die folgenden Angaben und Empfehlungen gelten für nicht abgedichtete Lager. Die beid-seitig abgedichteten Lager und Lagerungsein-heiten sind im Anlieferungszustand bereits mit Schmierfett gefüllt. Die einleitenden Texte zu den einzelnen Produktabschnitten enthalten Informationen und Kenndaten der Fette, mit denen diese Lager serienmäßig befüllt sind.

Die Fettgebrauchsdauer überschreitet meist die zu erwartende Lagerlebensdauer, sodass eine Nachschmierung nicht erforderlich und – von Ausnahmefällen abgesehen – auch nicht vorgesehen ist.

HinweisSelbst bei scheinbar gleichen Schmier-stoffen – besonders bei Schmierfetten – können die Schmiereigenschaften je nach Fettcharge schwanken. SKF kann folglich weder für die Schmierstoffe selbst noch für deren Betriebsbewährung eine Gewähr übernehmen. Für Maschinenhersteller empfiehlt es sich, in den Schmierungs- und Wartungsanweisungen die geforder-ten Schmierstoffeigenschaften im Einzel-nen vorzuschreiben, damit der jeweils am besten geeignete Schmierstoff verwendet wird.

230

FettschmierungBei normalen Betriebsverhältnissen können Wälzlager in der Mehrzahl der Anwendungsfälle mit Fett geschmiert werden.

Schmierfett hat gegenüber Schmieröl den Vorteil, dass es leichter in der Lagerstelle zurück-gehalten wird, vor allem bei schräg oder senk-recht angeordneter Lagerachse. Außerdem trägt das Schmierfett selbst zur Abdichtung der Lager-stelle gegenüber Verunreinigungen, Feuchtigkeit oder Spritzwasser bei.

Bei zu großer Schmierfettmenge steigt die Betriebstemperatur stark an, vor allem bei höheren Drehzahlen. Im Allgemeinen soll daher nur das Lager ganz mit Fett gefüllt werden, der freie Raum im Gehäuse dagegen nur teilweise. Vor der endgültigen Inbetriebnahme einer Ma-schine sollte sich während einer Einlaufphase das in den Lagern vorhandene überschüssige Fett in der Lagerung verteilen oder daraus aus-treten können. Ein Ansteigen der Betriebstem-peratur in der ersten Zeit ist normal, bis sich am Ende der Einlaufphase das Schmierfett gleich-mäßig in der Lagerung verteilt hat und sich schließlich die deutlich niedrigere Beharrungs-temperatur einstellt.

Bei Lagern hingegen, die langsam umlaufen und gut gegen Korrosion geschützt sein müs-sen, sollte die Lagerung ganz mit Fett gefüllt werden.

SchmierfetteSchmierfette sind eingedickte Mineral- oder Syntheseöle, wobei als Dickungsmittel meist Metallseifen Verwendung finden. Andere Dickungsmittel, wie z.B. Polyharnstoff, kom-men ebenfalls zum Einsatz, um die Leistungs-fähigkeit der Schmierstoffe, z.B. bei hohen Betriebstemperaturen, zu erhöhen. Zur Verbes-serung bestimmter Eigenschaften kann das Schmierfett außerdem noch Zusätze enthalten. Die Konsistenz des Schmierfetts hängt weitge-hend von Art und Anteil des Dickungsmittels wie auch von der Betriebstemperatur ab. Maßgebend für die Auswahl eines Schmierfettes sind in erster Linie die Viskosität des Grundöls, die Konsistenz, der Temperatur-Anwendungsbereich, die Korro-sionsschutzeigenschaften und die Belastbarkeit.

Viskosität des GrundölsDie Bedeutung der Viskosität eines Öls für die Bildung eines tragfähigen Schmierfilms zwi-schen den Kontaktflächen in einem Wälzlager, und damit für die Lebensdauer des Lagers, ist im Abschnitt ”Schmierbedingungen – Viskosi-tätsverhältnis k” auf Seite 59 behandelt. Die Ausführungen dort gelten gleichermaßen auch für die Viskosität des in einem Schmierfett ent-haltenen Grundöls.

Die gebräuchlichen Wälzlagerfette haben eine Grundölviskosität zwischen 15 und 500 mm2/s bei 40 °C. Bei Fetten mit einer Grundölviskosität von mehr als 1 000 mm2/s bei 40 °C wird das Öl so langsam aus dem Fett abgeschieden, dass ein Lager nicht mehr ausreichend mit Schmierstoff versorgt wird. Wenn für langsam umlaufende Wälzlager die rechnerisch erforderliche Viskosi-tät über 1 000 mm2/s bei 40 °C liegt, ist es bes-ser, ein Fett mit einer Grundölviskosität von höchstens 1 000 mm2/s und guter Ölabschei-dung zu verwenden oder Ölschmierung vorzu-sehen.

Von der Viskosität des Grundöls hängt auch die höchstzulässige Drehzahl ab, bei der das betreffende Fett noch zur Schmierung von Wälz-lagern verwendet werden kann. Die höchstzuläs-sige Drehzahl hängt auch von der Scherfestig- keit des Fetts ab, die wiederum vom Dickungs- mittel bestimmt wird. Einen Hinweis auf die Drehzahleignung eines Schmierfetts gibt der von Schmierfettherstellern häufig angegebene Drehzahlkennwert:

231

Schmierung und Wartung

A = n dm

Hierin sind A der Drehzahlkennwert, mm/min n die Drehzahl, min–1

dm der mittlere Lagerdurchmesser 0,5 (d + D), mm

Für Lagerungen, die mit sehr hohen Dreh-zahlen umlaufen, z.B. A >700 000 mm/min bei Kugellagern, sind besonders Fette mit niedriger Grundölviskosität geeignet.

KonsistenzSchmierfette werden nach der vom ”National Lubricating Grease Institute” (NLGI) eingeführ-ten und in DIN 51 818:1981 aufgenommenen Klassifikation in verschiedene Konsistenzklassen eingeteilt. Bei Schmierfetten, die für die Schmie-rung von Wälzlagern verwendet werden, sollte sich die Konsistenz innerhalb des jeweiligen Temperatur-Anwendungsbereiches weder mit der Temperatur noch mit der mechanischen Beanspruchung allzu sehr ändern. Fette, die bei höheren Temperaturen weich werden, können aus der Lagerstelle austreten. Fette, die bei tiefen Temperaturen zu steif werden, behindern das Abrollen der Wälzkörper oder scheiden zu wenig Öl ab.

Als Schmierfette für Wälzlager werden hauptsächlich Metallseifenfette der Konsistenz-klassen 1, 2 und 3 verwendet. Die gebräuch-lichsten Fette gehören der Konsistenzklasse 2 an. Fette mit niedriger Konsistenz werden be-vorzugt vorgesehen für Anwendungsfälle im Tieftemperaturbereich oder mit Zentralschmier-anlagen, wo pumpfähiges Schmierfett benötigt wird. Fette der Konsistenzklasse 3 sind beson-ders für Lagerungen mit senkrechter Welle geeignet, wobei zusätzlich unterhalb des Lagers eine Stauscheibe anzuordnen ist, die das Aus-treten des Schmierfetts aus dem Lager verhin-dert.

Bei Lagerungen, die Schwingungen ausge-setzt sind, wird das Schmierfett besonders stark beansprucht, weil es immer wieder in das Lager gefördert und durchgewalkt wird. In einem sol-chen Fall ist für eine ausreichende Schmierung nicht allein eine hohe Konsistenz, sondern vor allem auch eine hohe Walkstabilität des Fetts ausschlaggebend.

Schmierfette mit dem Dickungsmittel Poly-harnstoff verändern ihre Konsistenz in Abhän-gigkeit von ihrer Scherbeanspruchung. Sie kön-nen sowohl fest als auch weich bis halbflüssig werden. Bei Lagerungen mit senkrechter Welle besteht deshalb die Gefahr, dass ein Polyharn-stoff-Fett aus der Lagerstelle austritt.

Temperatur-Anwendungsbereich – das SKF Ampel-KonzeptGrundöl, Dickungsmittel und Zusätze bestim-men hauptsächlich den Temperatur-Anwen-dungsbereich eines Fetts. Die wesentlichen Temperaturgrenzen sind in Diagramm 1 schematisch als ”doppelte Verkehrsampel” dargestellt.

Die absoluten Temperaturgrenzwerte, d.h. die tiefste und höchste überhaupt zulässige Betriebstemperatur, sind klar definiert:

• DeruntereTemperaturgrenzwertLTL (= ”Low Temperature Limit”) zeigt die Tempe-ratur an, bei der das Lager gerade noch ohne Schwierigkeiten anlaufen kann. Dieser Wert wird vor allem von der Art des Grundöls und seiner Viskosität bestimmt.• DerobereTemperaturgrenzwertHTL

(= ”High Temperature Limit”) hängt vom Dickungsmittel ab und ist bei Seifenfetten durch den Tropfpunkt vorgegeben. Dieser kennzeichnet die Temperatur, bei der das Fett seine Konsistenz verliert und flüssig wird.

Es ist klar, das Betriebstemperaturen unterhalb des unteren Temperaturgrenzwerts und oberhalb des oberen Temperaturgrenzwerts unbedingt vermieden werden müssen. Diese Bereiche sind in Diagramm 1 deshalb rot markiert. Diese Temperaturgrenzwerte, die auch die Fetther-steller in ihren Spezifikationen als oberen und unteren Temperaturgrenzwert angeben, kenn-zeichnen jedoch nicht den Bereich, in dem das Fett die volle Schmierleistung erbringt und ein zuverlässiger Betrieb gegeben ist. Maßgebend hierfür sind vielmehr der von SKF empfohlene

• untereGrenzwertLTPL(=”LowTemperaturePerformance Limit”) für die tiefste zulässige Betriebstemperatur und der• obereGrenzwertHTPL(=”HighTemperature

Performance Limit”) für die höchste zulässige Betriebstemperatur.

232

In diesem Temperaturbereich, in Diagramm 1 der grüne Bereich, ist eine zuverlässige Funktion des Schmierfetts zu erwarten und kann auch eine Aussage über die Fettgebrauchsdauer gemacht werden. Da aber die Definition dieses Temperaturbereichs nicht genormt ist, müssen Herstellerangaben sorgfältig interpretiert wer-den.

Bei Temperaturen über dem oberen Grenz-wert HTPL altert und oxidiert das Fett schneller und die entstehenden Alterungsprodukte wirken sich ungünstig auf die Schmierung aus. Deshalb sollten Schmierfette Temperaturen zwischen dem empfohlenen Grenzwert HTPL und dem oberen Temperaturgrenzwert HTL, also im gel-ben Bereich, nur kurzzeitig ausgesetzt werden.

Einen gelben Bereich gibt es auch für tiefe Temperaturen. Das Schmierfett scheidet mit ab -nehmender Temperatur immer weniger Öl ab und seine Steifigkeit, d.h. die Konsistenz wird immer fester, was schließlich zu einer nicht mehr ausreichenden Schmierung im Wälzkontakt führt. Der empfohlene untere Grenzwert für ein Schmierfett ist in Diagramm 1 mit LTPL mar-kiert. Dieser Temperaturgrenzwert ist für Kugel- und für Rollenlager verschieden. Weil Kugellager einfacher zu schmieren sind als Rollen lager, ist bei ihnen die genaue Einhaltung des unteren Grenzwertes LTPL nicht von so ausschlagge-

bender Bedeutung. Bei Rollenlagern hingegen sind schwerwiegende Beschädigungen zu erwarten, wenn die Betriebstemperaturen dau-ernd unterhalb des Grenzwertes LTPL liegen. Kurzzeitiger Betrieb in diesem gelben Bereich, z.B. beim Anlaufen, ist dagegen unschädlich, da die erzeugte Reibungswärme die Lagertempe-ratur in den grünen Bereich anheben wird.

Diagramm 1

Das SKF Ampel-Konzept

Nicht verwenden

Unzuverlässige Funktion (nur kurzzeitig verwenden)

Zuverlässige Funktion, vorhersagbare Gebrauchsdauer

Temperatur

LTL Unterer Temperaturgrenzwert

LTPL Empfohlener Grenzwert für die tiefste zulässige Betriebstemperatur

HTPL Empfohlener Grenzwert für die höchste zulässige Betriebstemperatur

HTL Oberer Temperaturgrenzwert

LTL LTPL HTPL HTL

233

Schmierung und Wartung

HinweisDas SKF Ampel-Konzept ist auf alle Fette an-wendbar. Die Temperaturbereiche sind jedoch von Fett zu Fett verschieden und können nur durch funktionale Versuche in Wälzlagern er-mittelt werden. Hinweise auf die Ampelbereiche sind zu finden für

• Wälzlager-Schmierfette, allgemein in Diagramm 2 und für• dieSKFWälzlager-Schmierfette

in Diagramm 3.

Die Werte in diesen Diagrammen basieren auf umfangreichen Tests in SKF Versuchsein-richtungen. Die in Diagramm 2 angegebenen Werte gelten für handelsübliche Fette der Kon-sistenzklasse 2 ohne EP-Zusätze und können von den Angaben der Fetthersteller abweichen. Die in den Diagrammen angegebenen Tempera-turbereiche basieren auf Lagertemperaturen, die sich im Betrieb eingestellt hatten und am stillstehenden Ring des Lagers gemessen wur-den. Die Werte für jede Fettsorte sind Mittel-werte von vielen Fetten mit ähnlicher Zusam-mensetzung. Die Übergänge zwischen den ein- zelnen Bereichen sind deshalb nicht scharf, bewegen sich aber in engen Grenzen.

Korrosionsschutz und Verhalten gegenüber WasserEin Schmierfett soll das Lager gegen Korrosion schützen und darf auch nicht durch eindringen-des Wasser aus der Lagerstelle ausgewaschen werden. Das Verhalten des Schmierfetts gegen-über Wasser hängt fast ausschließlich vom Dickungsmittel ab, wobei Schmierfette mit Lithium- Komplexseife, Kalzium-Komplexseife und Polyharnstoff normalerweise eine sehr gute Be ständigkeit gegenüber Wasser aufweisen. Für die korrosionsverhindernden Eigenschaften eines Schmierfetts sind in erster Linie die Kor-rosionsschutzzusätze maßgebend.

Bei Lagerungen, die mit sehr niedrigen Dreh-zahlen umlaufen, ergibt die vollständige Füllung der Lagerstelle mit Schmierfett einen sehr guten Korrosionsschutz und erschwert das Eindringen von Wasser.

Belastbarkeit: EP- und AW-ZusätzeDie Lagerlebensdauer vermindert sich, wenn die Schmierfilmdicke nicht ausreicht, um eine unmittelbare metallische Berührung der Rau-heitsspitzen im Wälzkontakt zu verhindern. Eine Möglichkeit dieses Problem zu beheben, ist der Einsatz von Schmierfetten mit EP-Zusätzen (EP = ”Extreme Pressure”). Bei der unter Grenz-schmierbedingungen im Wälzkontakt entste-henden Wärme bewirken diese Zusätze eine tri-bochemische Reaktionsschichtbildung, bei der die Rauheitsspitzen im Wälzkontakt eingeebnet werden. Dadurch entsteht eine insgesamt glat-tere Oberfläche, werden die Kontaktspannun-

Diagramm 2

Das SKF Ampel-Konzept – Wälzlager-Schmierfette, allgemein

–50 0 50 100 150 200 250

Temperatur, °C

Dickungsmittel Grundöl

Lithiumseife Mineralöl

Lithiumseife Diesteröl

Lithium-Komplexseife Mineralöl

Lithium-Komplexseife PAO

Kalzium-Komplexseife Mineralöl

Aluminium-Komplexseife Mineralöl

Polyharnstoff Mineralöl

234

gen gesenkt und letztendlich die Lagerlebens-dauer verlängert.

Viele moderne EP-Zusätze basieren auf Schwefel-Phosphor-Verbindungen, die sich unter Umständen ungünstig auf Wälzlagerstähle auswirken. Die tribochemische Reaktion dieser Zusätze bleibt jedoch nicht immer auf die Ein-ebnung der Rauheitsspitzen beschränkt. Wenn z.B. die Betriebstemperaturen und die Berüh-rungsspannungen sehr hoch sind, können zu- sätzlich Korrosions- oder Diffusionsvorgänge ausgelöst werden, die zu vorzeitigen Lageraus-fällen durch Lochfraß an den Laufbahnen und anderen Lageroberflächen führen können. Für Betriebstemperaturen über 80 °C empfiehlt SKF deshalb die Verwendung von schwach reaktions-fähigen EP-Zusätzen. Bei Betriebstemperaturen über 100 °C sollten Schmierstoffe mit EP-Zu-sätzen nicht mehr verwendet werden. Bei sehr niedrigen Drehzahlen können Festschmierstoff-zusätze, wie Graphit oder Molybdändisulfid, die gewünschte EP-Wirkung steigern. Diese Zusätze müssen jedoch sehr rein sein und in einer sehr

kleinen Partikelgröße vorliegen. Sonst können durch Überrollen der Partikel Eindrückungen in den Laufbahnen hervorgerufen werden, die die Lagerlebensdauer mindern.

Verschleißminderer, sogenannte AW-Zusätze (AW = ”Anti-Wear”) haben die gleiche Aufgabe wie die Hochdruckzusätze, d.h. sie sollen die un -mittelbare metallische Berührung vermeiden, weshalb vielfach gar nicht zwischen EP- und AW-Zusätzen unterschieden wird. Die Wirkung jedoch ist verschieden. Der Hauptunterschied besteht darin, dass Verschleißminderer im Mischreibungsbereich die Bildung einer Reak-tionsschicht bewirken, bei der die Rauheitsspit-zen durch eine Schutzschicht abgedeckt werden, anstatt, wie bei den Hochdruckzusätzen, in einer tribochemischen Reaktion eingeebnet wer-den. Aber auch bei den Verschleißminderern ist Vorsicht geboten; sie können Stoffe enthalten, die ähnlich wie die EP-Zusätze, in das Gefüge migrieren und den Wälzlagerstahl schwächen.

Diagramm 3

Das SKF Ampel-Konzept – SKF Wälzlager-Schmierfette

–50 0 50 100 150 200 250

Für Betriebstemperaturen über 150 °C wird SKF LGET 2 empfohlen.

SKF Wälzlager-Schmierfette Bezeichnung

LGMT 2

LGMT 3

LGEP 2

LGWM 1

LGFP 2

LGHB 2

LGEM 2

LGEV 2

LGLT 2

LGWA 2

LGGB 2

LGHP 2

Temperatur, °C

235

Schmierung und Wartung

Bestimmte Dickungsmittel, wie z.B. Kalzium-Sulfonat-Komplexseife, können die Aufgabe von EP-/AW-Zusätzen übernehmen, ohne dass eine chemische Beanspruchung der Lagerwerkstoffe mit Auswirkungen auf die Ermüdungslebens-dauer zu befürchten ist. Daher gelten in diesem Fall nicht die für Fette mit EP-Zusätzen gültigen Beschränkungen hinsichtlich der zulässigen Betriebstemperaturen.

Bei ausreichender Schmierfilmdicke emp-fiehlt SKF normalerweise nicht Schmierfette mit EP- oder AW-Zusätzen zu verwenden. Trotzdem können jedoch Betriebsbedingungen vorliegen, bei denen der Einsatz von Schmierfetten mit solchen Zusätzen von Vorteil ist. Dies gilt z.B. für den Fall, wenn mit erheblichen Gleitbewegun-gen zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen zu rechnen ist. Bezüglich weiterer Informationen ist der Technische SKF Beratungsservice einzu-schalten.

MischbarkeitDie Mischbarkeit von Schmierfetten ist beson-ders dann zu beachten, wenn aus irgendwel-chen Gründen auf eine andere Fettsorte über-gegangen werden muss. Werden unverträgliche Fette miteinander gemischt, können unter Um-ständen Lagerschäden auftreten, da sich z.B. die Konsistenz stark ändert und das Fett aus der Lagerung austritt.

Schmierfette mit gleichem Dickungsmittel und ähnlichen Grundölen können meist ohne nachteilige Folgen miteinander vermischt wer-den, wie z.B. Lithiumseifenfette mit minera-lischem Grundöl. Aber auch Fette mit anderen Dickungsmitteln wie z.B. die Kalziumkomplex- und Lithiumkomplexseifenfette können mitein-ander vermischt werden.

In Lagerungsfällen, in denen wegen einer geringeren Konsistenz mit Fettaustritt aus der Lagerung gerechnet werden muss, sollte bei der nächsten Routineinspektion die vorhandene Fettfüllung nicht nur mit Frischfett ergänzt, son-dern vollkommen ausgetauscht werden – auch in den Zuführbohrungen († Abschnitt ”Nach-schmierung” ab Seite 237).

Das Korrosionsschutzmittel, mit dem SKF Wälzlager im Anlieferungszustand geschützt sind, ist mit den meisten Wälzlager-Schmierfet-ten verträglich, ausgenommen einige Schmier-fette auf Polyharnstoffbasis († Abschnitt ”Vor-bereitungen für den Ein- und Ausbau” auf

Seite 258). Zu beachten ist auch, dass Schmier-fette mit einem Perfluoralkylether als Grundöl und PTFE als Dickungsmittel, wie z.B. das SKF Schmierfett LGET 2, mit den verwendeten Kor-rosionsschutzmitteln nicht verträglich sind und das Lager gewaschen werden muss, bevor es eingebaut und mit einem solchen Fett befüllt wird. Für weitere Informationen steht der Tech-nische SKF Beratungsservice zur Verfügung.

SKF Wälzlager-SchmierfetteDas SKF Sortiment an Wälzlager-Schmierfetten umfasst viele Fettsorten und deckt damit nahe-zu alle für Fettschmierung infrage kommenden Lagerungsfälle ab. Diese Schmierfette wurden nach den neuesten Erkenntnissen der Wälzlager-schmierung entwickelt und sowohl im Labor als auch in der Praxis gründlich erprobt. Ihre Qualität wird von SKF laufend überwacht.

In Tabelle 2 auf den Seiten 246 und 247, sind die wichtigsten technischen Daten und Eigenschaften der SKF Wälzlager-Schmierfette zusammengestellt. Die Temperatur-Anwen-dungsbereiche der SKF Wälzlager-Schmierfette sind entsprechend dem SKF Ampel-Konzept in Diagramm 3 auf Seite 235, schematisch dar-gestellt.

Weitere Informationen über SKF Wälzlager-Schmierfette enthält der Katalog ”SKF Produkte für Wartung und Schmierung”, der auch online unter www.mapro.skf.com zur Verfügung steht.

Die wesentlich genauere Auswahl eines, für ein bestimmtes Lager und eine bestimmte Lagerung geeigneten Schmierstoffs, ist mit dem SKF Schmierfett-Auswahlprogramm ”LubeSe-lect” online unter www.aptitudexchange.com möglich.

236

NachschmierungWälzlager müssen nachgeschmiert werden, wenn die Gebrauchsdauer des verwendeten Schmierfetts kürzer ist als die erfahrungsgemäß zu erwartende Gebrauchsdauer der Lager. Die Nachschmierung sollte stets vorgenommen werden, solange noch eine zuverlässige Schmie -r ung durch das vorhandene Fett gewährleistet ist.

Der Zeitpunkt der Nachschmierung hängt von vielen Einflussfaktoren ab, u.a. von der Lagerart und -größe, der Drehzahl, der Betriebstempe-ratur, der Fettart, dem freien Raum in und ne-ben dem Lager sowie den Umgebungseinflüs-sen. Eine Aussage über die Schmierfrist ist nur aufgrund statistischer Gesetzmäßigkeiten mög-lich. Die SKF Schmierfristen geben den Zeit-punkt an, zu dem noch 99 % der Lager zuverläs-sig geschmiert sind, d.h. sie entsprechen einer Schmierfett-Gebrauchsdauer L1.

SKF empfiehlt die Schmierfristen anhand eigener Erfahrungswerte mit bereits ausgeführ-ten Lagerungen oder eigener Versuche und der im Folgenden angegebenen Empfehlungen fest-zulegen.

SchmierfristenDie Schmierfristen tf für Lager mit umlaufen-dem Innenring auf waagerechten Wellen unter normalen und sauberen Betriebsbedingungen können aus Diagramm 4 auf Seite 238 ermit-telt werden als Funktion vom

• DrehzahlkennwertA¥ Lagerfaktor bf, worin A = n ¥ dm n = die Betriebsdrehzahl, min–1

dm = der mittlerer Lagerdurchmesser = 0,5 (d + D), mm bf = ein von der Lagerart und der Bela-

stung abhängiger Faktor († Tabelle 1, Seite 239)

• BelastungsverhältnisC/P.

Die aus Diagramm 4 ermittelten Schmier-fristen tf sind Richtwerte und gelten bei Schmie-rung mit einem hochwertigen Lithiumseifenfett, bei einer Lagertemperatur von 70 °C. Bei ab-weichenden Betriebsbedingungen müssen die aus Diagramm 4 auf Seite 240 ermittelten Schmierfristen anhand der Angaben im fol-genden Abschnitt ”Betriebs- und lagerbedingte Schmierfristanpassungen” modifiziert werden.

Wenn die Betriebsdrehzahlen 70 % der in Tabelle 1, empfohlenen Grenzwerte für den Drehzahlkennwert A übersteigen oder die Um-gebungstemperaturen hoch sind, sollten ent-sprechend den im Abschnitt ”Drehzahlen und Schwingungen” ab Seite 107, gemachten An gaben, die Betriebstemperatur überprüft und gegebenenfalls ein geeigneteres Schmier-verfahren ausgewählt werden.

Durch den Einsatz von Hochleistungs-Schmierfetten können unter Umständen die Schmierfettlebensdauer und/oder die Schmier-fristen verlängert werden. Bezüglich weiterge-hender Informationen ist der Technische SKF Beratungsservice einzuschalten.

Betriebs- und lagerbedingte Schmierfristanpassungen

BetriebstemperaturenMit Rücksicht darauf, dass Schmierfette bei hö-heren Temperaturen rascher altern, muss die aus Diagramm 4 auf Seite 238 ermittelte und für Betriebstemperaturen von 70 °C geltende Schmierfrist tf für jeweils 15 °C Temperatur-überschreitung um die Hälfte reduziert werden. In keinem Fall darf dabei aber der empfohlene obere Grenzwert HTPL für die höchste zulässige Betriebstemperatur des Schmierfettes über-schritten werden († Diagramm 1 auf Seite 233).

Bei Lagertemperaturen unter 70 °C kann die Schmierfrist tf verlängert werden, sofern die Betriebstemperatur nicht den empfohlenen un-teren Grenzwert LTPL für die tiefste zulässige Betriebstemperatur unterschreitet († Dia- gramm 1 auf Seite 233). In keinem Fall emp-fiehlt es sich, die Schmierfrist auf mehr als das Doppelte auszudehnen. Bei Lagern ohne Käfig und bei Axiallagern sollten die aus Diagramm 4 ermittelten Schmierfristen nicht verlängert werden.

Von Schmierfristen über 30 000 Betriebs-stunden ist grundsätzlich abzuraten.

In den meisten Anwendungsfällen ist die praktische Einsatzgrenze für Fettschmierung dann gegeben, wenn die Betriebstemperatur der Lagerung an einem der Lagerringe 100 °C übersteigt. Oberhalb von 100 °C sind spezielle Fette erforderlich. Außerdem sind die Maß-stabilität des Lagers und eventuell auch die zu-lässigen Betriebstemperaturen der Dichtungen in Betracht zu ziehen.

237

Schmierung und Wartung

Diagramm 4

Schmierfristen für Betriebstemperaturen von 70 °C

0

C/P » 15

C/P ª 8

C/P ª 4

100

500

1 000

5 000

10 000

50 000

100 000

200 000 400 000 600 000 800 000A bf

tf, Betriebsstunden

238

Tabelle 1

Lagerfaktoren und empfohlene Grenzwerte für den Drehzahlkennwert A

Lagerart1) Lager- Empfohlene Grenzwerte für den Drehzahl- faktor kennwert A bei Belastungsverhältnissen bf C/P ≥ 15 C/P ≈ 8 C/P ≈ 4

– – mm/min

Rillenkugellager 1 500 000 400 000 300 000

Schrägkugellager 1 500 000 400 000 300 000

Pendelkugellager 1 500 000 400 000 300 000

Zylinderrollenlager – Loslager 1,5 450 000 300 000 150 000– Festlager ohne äußere Axialbelastung oder mit

nur leichter, aber wechselnder axialer Belastung 2 300 000 200 000 100 000– Festlager mit ständiger, leichter Axialbelastung 4 200 000 120 000 60 000– Vollrollige Lager2) 4 ungeeignet3) ungeeignet3) 20 000 Kegelrollenlager 2 350 000 300 000 200 000 Pendelrollenlager – bei einem Belastungsverhältnis Fa/Fr ≤ e und dm ≤ 800 mm

Reihe 213, 222, 238, 239 2 350 000 200 000 100 000 Reihe 223, 230, 231, 232, 240, 248, 249 2 250 000 150 000 80 000 Reihe 241 2 150 000 80 0004) 50 0004)

– bei einem Belastungsverhältnis Fa/Fr ≤ e und dm > 800 mm Reihe 238, 239 2 230 000 130 000 65 000 Reihe 230, 231, 232, 240, 248, 249 2 170 000 100 000 50 000 Reihe 241 2 100 000 50 0004) 30 0004)

– bei einem Belastungsverhältnis Fa/Fr > e alle Lagerreihen 6 150 000 50 0004) 30 0004)

CARB Toroidalrollenlager – Lager mit Käfig 2 350 000 200 000 100 000– Vollrollige Lager2) 4 ungeeignet3) ungeeignet3) 20 000 Axial-Rillenkugellager 2 200 000 150 000 100 000 Axial-Zylinderrollenlager 10 100 000 60 000 30 000 Axial-Pendelrollenlager – bei umlaufender Wellenscheibe 4 200 000 120 000 60 000

1) Der Lagerfaktor und die empfohlenen Grenzwerte für den Drehzahlkennwert gelten für Lager in Normalausführung mit Standardkäfig. Bei geänderter innerer Konstruktion und speziellen Käfigen ist der Technische SKF Beratungsservice einzuschalten.

2) Der Wert für tf aus Diagramm 4 muss durch 10 geteilt werden.3) Ungeeignet, für diese Belastungsverhältnisse werden Lager mit Käfig empfohlen.4) Bei höheren Drehzahlkennwerten wird Ölschmierung empfohlen.

239

Schmierung und Wartung

Bei Anwendungsfällen mit hohen Tempera-turen setzen Sie sich bitte mit dem Technischen SKF Beratungsservice in Verbindung.

Senkrechte WelleFür Lager auf senkrechter Welle sollte die aus Diagramm 4 auf Seite 238 ermittelte Schmier-frist auf die Hälfte herabgesetzt werden. Eine gute Abdichtung oder eine Stauscheibe unter-halb des Lagers sind Voraussetzung, um Fett-austritt aus der Lagerstelle zu verhindern.

SchwingungenMäßige Schwingungen haben keinen negativen Einfluss auf die Fettgebrauchsdauer. Starke Schwingungen oder Stoßbelastungen, wie z.B. bei Schwingsieben, verändern das Fettgefüge. In diesen Fällen müssen die Schmierfristen re-duziert werden. Wenn ein Fett zu weich wird, muss es gegen ein Fett mit höherer mechani-scher Stabilität, z.B. gegen das SKF Wälzlager-Schmierfett LGHB 2, ausgetauscht werden oder es muss ein Fett mit festerer Konsistenz bis maximal NLGI-Klasse 3 verwendet werden.

Umlaufender AußenringBei Anwendungsfällen mit umlaufendem Außen-ring muss der Drehzahlkennwert A mit dem Außendurchmesser D anstelle des mittleren Lager durchmessers dm ermittelt werden. Eine gute Abdichtung ist Voraussetzung, um Fett-verluste zu vermeiden.

Bei Anwendungsfällen mit schnell umlaufen-den Außenringen, d.h. die Drehzahlen überstei-gen 40 % der in den Produkttabellen angege-benen Referenzdrehzahl, sollte ein Fett mit einer reduzierten Ölabscheidung gewählt werden.

Für Axial-Pendelrollenlager mit umlaufender Gehäusescheibe wird Ölschmierung empfohlen.

VerunreinigungenWenn ein Eindringen von Verunreinigungen in die Lagerstelle nicht ausgeschlossen werden kann, werden kürzere als die ermittelten Schmierfristen empfohlen. Dadurch kann den negativen Auswirkungen der Fremdkörper auf das Schmierfett begegnet werden und lässt sich die Gefahr von Beschädigungen an den Lauf-bahnen durch Überrollen dieser Fremdkörper verringern. Flüssige Verunreinigungen, wie Wasser oder Prozessflüssigkeiten, machen ebenso kürzere Schmierfristen erforderlich. Bei sehr starker Verunreinigung sollte eine

kontinuierliche Nachschmierung in Betracht gezogen werden.

Sehr niedrige DrehzahlenLager, die mit niedrigen Drehzahlen umlaufen und leicht belastet sind, sollten mit einem Fett weicher Konsistenz geschmiert werden. Wenn sie jedoch hohen Belastungen ausgesetzt sind, ist ein Fett festerer Konsistenz, möglichst noch mit guten EP-Eigenschaften, erforderlich.

Zusätze von Festschmierstoffen, wie Graphit oder Molybdändisulfid (MoS2) können für Dreh-zahlkennwerte A < 20 000 geeignet sein. Bei langsam umlaufenden Lagerungen hängt die spätere Betriebsbewährung in hohem Maße von der Auswahl eines geeigneten Fetts in der richtigen Menge ab.

Hohe DrehzahlenBei Lagern, die mit Drehzahlen oberhalb der in Tabelle 1 auf Seite 239 empfohlenen Grenz-werte für den Drehzahlkennwert A umlaufen, gelten die aus Diagramm ermittelten Schmier-fristen nur dann, wenn Spezialfette oder Lager besonderer Ausführung, wie z.B. Hybridlager, verwendet werden. Für solche Lagerungsfälle sind anstelle der Fettschmierung kontinuierliche Schmi erverfahren, wie die Ölumlaufschmierung oder die Öl-Luft-Schmierung, wesentlich besser geeignet.

Sehr hohe BelastungenBei hochbelasteten Lagerungen (C/P < 4), die mit Drehzahlen entsprechend einem Drehzahl-kennwert A > 20 000 umlaufen, müssen die Schmierfristen reduziert werden. In diesen Fäl-len wird eine kontinuierliche Nachschmierung oder Ölbadschmierung empfohlen.

Für Lagerungen mit Drehzahlen entspre-chend A < 20 000 und Belastungen entspre-chend C/P = 1 bis 2 gelten die obigen Hinweise unter ”Sehr niedrige Drehzahlen”. Bei hohen Belastungen und hohen Drehzahlen wird im Allgemeinen Ölumlaufschmierung mit Ölrück-kühlung empfohlen.

240

Sehr niedrige BelastungenWenn die Belastungen gering sind (C/P = 30 bis 50) können in vielen Fällen die Schmierfristen verlängert werden. Um einen zuverlässigen Be-trieb sicherzustellen, muss auf die Lager aber stets eine bestimmte Mindestbelastung wirken, wie in den einleitenden Texten zu den einzelnen Produktabschnitten angegeben.

SchiefstellungenSchiefstellungen mit gleichbleibender Lage der Wellen- und Gehäuseachse innerhalb der zuläs-sigen Grenzen beeinflussen die Fettgebrauchs-dauer in Pendelrollenlagern, Pendelkugellagern oder Toroidalrollenlagern nicht negativ.

GroßlagerZur Bestimmung geeigneter Schmierfristen für große Wälzlager (d > 300 mm), insbesondere in kritischen Lagerungen der Verfahrenstechnik, werden Näherungsverfahren empfohlen. In die-sen Fällen sollte anfangs häufiger nachge-schmiert werden und die im Abschnitt ”Nach-schmierverfahren” auf Seite 242 empfohlene Fettmenge genau eingehalten werden.

Vor dem jeweiligen Nachschmieren sollte je-doch der Zustand des Fetts in der Lagerung hin-sichtlich Verunreinigung durch Feststoffe und Wasser genau überprüft werden. Ebenso sollten die Dichtungen auf Verschleiß, Beschädigungen oder undichte Stellen hin überprüft werden. Wenn sich der Zustand des Fetts und der Um-bauteile als ausreichend erweist, kann die Schmierfrist allmählich verlängert werden.

Dieses Näherungsverfahren wird auch für Lagerungen mit Axial-Pendelrollenlagern emp-fohlen sowie für solche Lagerungen, bei denen noch keine ausreichenden Erfahrungen vorlie-gen, wie z.B. bei Prototypen oder bei neuen oder verbesserten Maschinen mit hoher Leistungs-dichte.

ZylinderrollenlagerDie Schmierfristen nach Diagramm 4 auf Seite 238 gelten für Zylinderrollenlager mit

• einemrollengeführtenKäfigausglasfaser-verstärktem Polyamid 66, Nachsetzzeichen P• einemrollengeführten,zweiteiligenKamm-

deckelkäfig aus Messing, Nachsetzzeichen M.

Bei den Zylinderrollenlagern mit

• einemrollengeführtenKäfigausStahlblech,kein Nachsetzzeichen oder Nachsetzzeichen J,• eineminnenring-oderaußenringgeführten

Käfig aus Messing, Nachsetzzeichen MA, MB, ML oder MP,

sind die anhand von Diagramm 4 ermittelten Schmierfristen zu halbieren und Schmierfette mit guter Ölabscheidung zu verwenden. Außer-dem sollten fettgeschmierte Lager mit MA, MB, ML oder MP Käfig nicht mit Drehzahlen umlau-fen, bei der Drehzahlkennwert A = n dm = 250 000 übersteigt. Wird dieser Richtwert überschritten, ist der Technische SKF Bera-tungsservice einzuschalten. SKF empfiehlt für diese Lager generell Ölschmierung vorzusehen.

Unzureichende SchmierfristenWenn in einem konkreten Anwendungsfall fest-gestellt wird, dass die Schmierfristen zu kurz sind, empfiehlt es sich,

• dieLagertemperaturzuprüfen,• dasFettaufVerunreinigungendurchFest-

stoffe oder Flüssigkeiten hin zu untersuchen,• dieBetriebsbedingungen,wieBelastungoder

Schiefstellung, zu überprüfen

und nicht zuletzt ein besser geeignetes Schmierfett auszuwählen.

241

Schmierung und Wartung

NachschmierverfahrenFür die Nachschmierung von Wälzlagerungen wird in Abhängigkeit vom Anwendungsfall und der ermittelten Schmierfrist tf eines der nach-stehenden Verfahren empfohlen:

• BeiSchmierfristenbiszueinemhalbenJahrist das Ergänzen der Fettfüllung das passende und bevorzugte Verfahren. Es erlaubt einen ununterbrochenen Betrieb und ermöglicht im Vergleich mit kontinuierlicher Fettzufuhr niedrigere Betriebstemperaturen.• BeiSchmierfristenübereinemhalbenJahr

soll nach Ablauf der Schmierfrist die gesamte Fettfüllung der Lagerung erneuert werden. Dieses Verfahren wird häufig im Rahmen von Wartungsplänen angewendet, z.B. bei Schie-nenfahrzeugen.• KontinuierlicheFettzufuhristanzuwenden,

wenn die Schmierfristen kurz sind, z.B. wegen nachteiliger Auswirkungen von Verunreini-gungen, oder wenn andere Nachschmierver-fahren unpraktisch sind, weil die Schmier-stelle nur schwer zugänglich ist. Dieses Verfahren wird für Lagerungen mit hohen Drehzahlen jedoch nicht empfohlen, weil hier-durch sehr hohe Betriebstemperatu ren ent-stehen können und die Gefahr besteht, dass das Gefüge des Dickungsmittels zerstört wird.

Bei Lagerungen mit mehreren Lagern ist es allgemeine Praxis, die kürzeste der ermittelten Schmierfristen für alle Lager anzuwenden. Hin-weise und Fettmengen für die drei alternativen

Nachschmierverfahren werden im Folgenden angegeben.

Ergänzen der FettfüllungWie bereits einleitend im Abschnitt ”Fettschmie-rung” festgestellt, sollte ein Lager bei der Mon-tage ganz mit Fett gefüllt werden und der freie Raum daneben nur zu einem Teil. In Abhängig-keit vom gewählten Verfahren zur Ergänzung der Fettfüllung empfiehlt es sich, für den Freiraum an der Lagerstelle einen

• Füllgradvon40 % vorzusehen, wenn das Fett von der Seite zugeführt wird († Bild 1).• Füllgradvon20 % vorzusehen, wenn das Fett

über eine Ringnut und Schmierlöcher im Außenring zugeführt wird († Bild 2).

Richtwerte für die zur Ergänzung erforderlichen Fettmengen können im Fall der seitlichen Fett-zufuhr ermittelt werden aus

Gp = 0,005 D B

und im Fall der Zufuhr über den Außenring aus

Gp = 0,002 D B

Bild 1 Bild 2

242

Hierin sindGp die periodisch zuzuführende Fettmenge, gD der Außendurchmesser des Lagers, mm B die Gesamtbreite des Lagers (bei Axiallagern

die Gesamthöhe H), mm

Um die Fettzufuhr mit Hilfe einer Schmier-presse möglich zu machen, muss am Lager-gehäuse ein Schmiernippel vorhanden sein. Im Fall von Berührungsdichtungen ist dafür zu sorgen, dass über eine Fettaustrittsöffnung († Bild 1) das überschüssige Schmierfett aus der Lagerstelle austreten kann, weil es sonst zu Fettstau kommt, der die Lagertemperatur nachhaltig erhöht. Die Austrittsöffnung sollte jedoch verschlossen werden, wenn z.B. die Lagerung mit einem Wasserstrahl gereinigt wird.

Bei schnell laufenden Lagern besteht am ehesten die Gefahr, dass es durch einen Fettstau im Lagerraum zu einem starken Temperaturan-stieg mit nachteiligen Auswirkungen auf das Schmierfett und das Lager selbst kommt. In diesem Fall empfiehlt es sich, anstelle einer Fettaustrittsöffnung einen Fettmengenregler vorzusehen, der ein Überschmieren sicher ver-hindert und ein Nachschmieren bei laufender Maschine ermöglicht. Der Fettmengenregler besteht im Wesentlichen aus einer mit der Welle umlaufenden Reglerscheibe, die mit dem Gehäu-sedeckel einen schmalen Spalt bildet († Bild 3). Überschüssiges und verbrauchtes Schmierfett wird von der Scheibe in den Spalt mitgenom-men, in einen Ringkanal im Gehäusedeckel abgeschleudert und durch eine Auslassöffnung nach unten aus dem Gehäuse gedrängt. Nähere Angaben über Konstruktion und Abmessungen von Fettmengenreglern erhalten Sie auf Anfrage vom Technischen SKF Beratungsservice.

Damit sichergestellt ist, dass das zugeführte Frischfett auch tatsächlich ins Lager gelangt und verbrauchtes Schmierfett aus dem Lager ver-drängen kann, sollten die Zuführbohrungen un-mittelbar seitlich neben dem Lager münden († Bilder 1 und 4). Noch besser ist es, wenn das Fett über Schmiernuten und Schmierlöcher im Außen- oder Innenring direkt in das Lager-innere gedrückt wird, wie dies z.B. bei Pendel-rollenlagern und zweireihigen vollrolligen Zylin-derrollenlagern möglich ist († Bilder 2 und 5).

Bild 3

Bild 4

Bild 5

243

Schmierung und Wartung

Um das verbrauchte Fett wirksam verdrängen zu können, sollte die Maschine während des Er-gänzens der Fettfüllung in Betrieb sein. Bei still-stehender Maschine muss, wenn möglich, wäh-rend der Fettergänzung z.B. die Welle von Hand gedreht werden. Wenn das Nachschmieren über den Innen- oder Außenring möglich ist, kann mit dem frischen Fett das verbrauchte Fett am besten aus den Lager verdrängt werden. Des-halb ist in diesem Fall die erforderliche Fettmen-ge auch deutlich geringer als beim Nachschmie-ren von der Seite, vorausgesetzt die Schmier- kanäle wurden bereits beim Einbau vollständig mit Fett gefüllt. Ist dies nicht der Fall, muss bei der erstmaligen Ergänzung der Fettfüllung eine entsprechend größere Fettmenge eingebracht werden. Bei relativ langen Schmierkanälen ist außerdem auf eine ausreichende Förderbarkeit des vorgesehenen Schmierfettes im gesamten Umgebungstemperaturbereich zu achten.

Wenn der freie Raum an der Lagerstelle zu etwa 75 % gefüllt ist und kein Fett mehr aufneh-men kann, ist das Fett komplett auszutauschen. Bei Nachschmierung von der Seite und einem anfänglichen Füllgrad von 40 % des freien Raums sollte das Schmierfett etwa nach jeder fünften Ergänzung komplett ausgetauscht werden.

Bei Lagerungen, die über den Innen- oder Außenring mit Fett ergänzt werden, ist aufgrund der geringeren Initialfüllmenge und der gerin-geren Ergänzungsmengen eine komplette Er-neuerung der Fettfüllung nur in Ausnahmfällen erforderlich.

Erneuern der FettfüllungNach Ablauf der Schmierfrist tf bzw. nach einer bestimmten Anzahl von Ergänzungen ist das verbrauchte Fett im Lagerraum vollständig zu entfernen und durch frisches Fett zu ersetzen.

Das Befüllen von Lager und Gehäuse mit neuem Fett sollte entsprechend den Hinweisen unter ”Ergänzen der Fettfüllung” erfolgen.

Voraussetzung für den Fettaustausch ist grundsätzlich, dass das Lagergehäuse gut zu-gänglich und leicht zu öffnen ist. Bei geteilten Gehäusen kann das Gehäuseoberteil und bei ungeteilten Gehäusen zumindest einer der bei-den Seitendeckel abgenommen werden, um das Lager freizulegen. Nachdem das verbrauchte Fett entfernt worden ist, sollte zunächst der freie Raum im Lager mit frischem Fett gefüllt werden. Dabei ist gewissenhaft darauf zu ach-ten, dass keine Verunreinigungen in das Lager und in das Gehäuseinnere gelangen und dass das Schmierfett selbst ebenfalls gegen Ver-schmutzung geschützt ist. Fettbeständige Schutzhandschuhe sind dabei zu empfehlen, um allergische Hautreaktionen von vornherein auszuschließen.

Bei weniger gut zugänglichen, aber mit Schmiernippeln und Fettaustrittsöffnungen ver-sehenen Gehäusen kann die Fettfüllung gege-benenfalls auch dadurch erneuert werden, dass der Nachschmiervorgang in unmittelbarer Folge so oft wiederholt wird, bis man davon ausgehen kann, dass das alte Fett restlos aus dem Gehäu-se verdrängt wurde. Dazu wird allerdings das Mehrfache der für einen normalen Fettaus-tausch erforderlichen Fettmenge benötigt. Au-ßerdem setzen die Betriebsdrehzahlen diesem Verfahren Grenzen, denn bei hohen Drehzahlen können unzulässig hohe Betriebstemperaturen auftreten.

244

Kontinuierliche FettzufuhrDieses Nachschmierverfahren wird angewen-det, wenn die zu erwartenden Schmierfristen sehr kurz sind, z.B. wegen der nachteiligen Auswirkungen von Verunreinigungen auf den Schmi erzustand im Lager, oder wenn andere Nachschmierverfahren unpraktisch sind, weil die Lagerstelle z.B. schlecht zugänglich ist. Weil bei kontinuierlicher Fettzufuhr erhöhte Betriebs-temperaturen auftreten können, wird dieses Verfahren nur für Lagerungen im unteren Dreh-zahlbereich empfohlen, d.h. wenn die Drehzahlen den Drehzahlkennwerten

• A< 150 000 für Kugellager und• A< 75 000 für Rollenlager

entsprechen. In diesen Fällen darf die anfäng-liche Fettfüllung den gesamten freien Raum im Gehäuse ausfüllen. Die erforderliche Nach-schmiermenge ergibt sich aus den Formeln für die periodisch zuzuführende Fettmenge Gp, wie unter ”Ergänzen der Fettfüllung” angegeben, und muss über die Dauer der Schmierfrist ver-teilt kontinuierlich zugeführt werden.

Bei kontinuierlicher Fettzufuhr ist außerdem zu prüfen, ob eine ausreichende Förderbarkeit des vorgesehenen Schmierfetts im gesamten Umgebungstemperaturbereich gegeben ist.

Kontinuierliche Fettzufuhr kann mit automa-tischen Schmierstoffgebern für Einzelschmier-stellen oder für mehrere Schmierstellen erfol-gen, z.B. mit SYSTEM 24 oder SYSTEM MultiPoint. Zusatzinformationen enthält der Abschnitt ”Produkte für Wartung und Schmie-rung” ab Seite 1069.

Maßgeschneiderte automatische Zentral-schmieranlagen, z.B. VOGEL Einleitungs- oder Mehrleitungs-Verbrauchsschmieranlagen, erlauben die funktionssichere Schmierung mit sehr kleinen bedarfsgerechten Schmierfett-mengen. Ausführliche Angaben über die VOGEL Schmieranlagen sind online unter www.vogelag.com zu finden.

245

Schmierung und Wartung

Tabelle 2

SKF Wälzlager-Schmierfette – Technische Daten und Eigenschaften

Teil 1: Technische Daten

Bezeich- Beschreibung NLGI- Dickungsmittel/ Viskosität des Temperaturgrenzennung Klasse Grundöl Grundöls bei 40 °C 100 °C LTL1) HTPL2)

– – – – mm2/s °C

LGMT 2 Mehrzweckfett für Industrie 2 Lithiumseife/ 110 11 –30 +120 und Kraftfahrzeugtechnik Mineralöl

LGMT 3 Mehrzweckfett für Industrie 3 Lithiumseife/ 120 12 –30 +120 und Kraftfahrzeugtechnik Mineralöl

LGEP 2 Hochdruckfett 2 Lithiumseife/ 200 16 –20 +110 Mineralöl

LGLT 2 Tieftemperatur- und 2 Lithiumseife/ 18 4,5 –50 +110 Hochgeschwindigkeitsfett PAO

LGHP 2 Hochleistungs- und 2–3 Polyharnstoff/ 96 10,5 –40 +150 Hochtemperaturfett Mineralöl

LGFP 2 Lebensmittelverträgliches 2 Aluminium-Komplexseife/ 130 7,3 –20 +110 Schmierfett medizinisch weißes Öl

LGGB 2 Biologisch abbaubares Fett 2 Lithium-Kalziumseife/ 110 13 –40 +90 mit geringer Toxizität Esteröl

LGWA 2 Schmierfett für einen 2 Lithium-Komplexseife/ 185 15 –30 +140 großen Temperaturbereich Mineralöl Spitzenwert: +220

LGHB 2 Hochviskoses 2 Kalzium-Sulfonat- 400 26,5 –20 +150 Hochtemperaturfett Komplexseife/Mineralöl Spitzenwert: +200

LGET 2 Schmierfett für extreme 2 PTFE/Syntheseöl 400 38 –40 +260 Temperaturen (fluorinierter Polyether)

LGEM 2 Hochviskoses Fett mit 2 Lithiumseife/ 500 32 –20 +120 Festschmierstoffzusätzen Mineralöl

LGEV 2 Extrem hochviskoses Fett mit 2 Lithium-Kalziumseife/ 1 000 58 –10 +120 Festschmierstoffzusätzen Mineralöl

LGWM 1 Hochdruckfett 1 Lithiumseife/ 200 16 –30 +110 Tieftemperaturfett Mineralöl

1) LTL: unterer Temperaturgrenzwert (”Low Temperature Limit”).2) HTPL: empfohlener oberer Grenzwert für die höchste zulässige Betriebstemperatur (”High Temperature Performance Limit”).

Ausführliche Hinweise auf funktionssichere Temperaturbereiche für Schmierfette enthält der Abschnitt ”Temperatur-Anwen-dungsbereich – das SKF Ampel-Konzept” ab Seite 232.

246

Tabelle 2

SKF Wälzlager-Schmierfette – Technische Daten und Eigenschaften

Teil 2: Eigenschaften

Bezeich- Sehr Sehr niedrige Geringes Starke Hohe Korro- Wasser-nung hohe Drehzahlen Dreh- Schwin- Belas- sions- ab- Dreh- oder moment, gungen tungen schutz weisung zahlen Schwenk- wenig bewegungen Reibung

LGMT 2 o - + + o + +

LGMT 3 o - o + o o +

LGEP 2 o o - + + + +

LGLT 2 + - + - - o o

LGHP 2 + - o + o + +

LGFP 2 o - o o + +

LGGB 2 o o o + + o +

LGWA 2 o o o + + + +

LGHB 2 o + - + + + +

LGET 2 Bitte wenden Sie sich an den Technischen SKF Beratungsservice

LGEM 2 - + - + + + +

LGEV 2 - + - + + + +

LGWM 1 o o o - + + +

Symbole: + Empfohlen o Geeignet - Nicht geeignet

Bezüglich weiterer Informationen ist der Technische SKF Beratungsservice einzuschalten.

247

Schmierung und Wartung

ÖlschmierungÖlschmierung wird für Wälzlager im Allgemei-nen dann vorgesehen, wenn hohe Drehzahlen oder Betriebstemperaturen eine Schmierung mit Fett nicht mehr zulassen, wenn Reibungs- oder Fremdwärme aus der Lagerstelle abge-führt werden muss oder wenn für benachbarte Maschinenteile, z.B. Zahnräder, Ölschmierung erforderlich ist.

Für eine lange Lagerlebensdauer sind Schmierverfahren zu bevorzugen, die sauberes Öl verwenden, wie z.B. Ölumlaufschmierungen mit guter Filterung bzw. Öleinspritz- oder Öl-Luft-Schmierung mit guter Luft- und/oder Öl -filterung. Bei Ölumlauf- und Öleinspritzschmie-rung ist darauf zu achten, dass das aus den Lagern abfließende Öl über ausreichend be-messene Bohrungen abgeführt werden kann.

ÖlschmierverfahrenÖlbadschmierungDas einfachste Ölschmierverfahren ist die Öl-badschmierung († Bild 6). Das Schmieröl wird dabei von den umlaufenden Lagerteilen mitge-nommen, verteilt sich im Lager und fließt an-schließend in das Ölbad zurück. Der Ölstand soll in diesem Fall bei stillstehendem Lager nicht ganz bis zur Mitte des untersten Wälzkörpers reichen. Wenn zur Sicherstellung einer optima-len Schmierung der Ölstand im Betrieb konstant gehalten werden soll, wird der Einsatz von ent-sprechenden Schmiergeräten empfohlen, wie z.B. dem SKF Ölstandswächter LAHD 500. Hohe Drehzahlen können unter Umständen jedoch ein deutliches Absenken des Ölstands bewirken und den automatischen Ölstandswächter veranlas-sen zuviel Öl nachzufüllen. Im Fall von hohen Drehzahlen und Ölstandswächtereinsatz sollte daher der Technische SKF Beratungsservice ein-geschaltet werden.

Bild 6

248

Schmierung mit ÖlförderringFür Anwendungsfälle, die wegen der Drehzahlen oder Betriebstemperaturen Ölschmierung er-fordern und außerdem hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit zu erfüllen haben, ist eine Schmierung mit Ölförderring empfehlenswert († Bild 7). Der Ölförderring erzeugt eine Art von Ölumlauf. Der Ring hängt seitlich vom Lager lose auf einer Wellenbüchse und taucht in das Schmieröl im Gehäuseunterteil ein. Wenn die Welle umläuft, wird der Ölförderring mitgenom-men und fördert das Öl aus dem Gehäuseunter-teil in eine Sammelrinne. Von dort fließt das Öl durch das Lager und zurück in das Gehäuse-unterteil. SKF Stehlagergehäuse der Reihe SONL sind für Schmierung mit Ölförderring ausgelegt. Weitere Informationen erhalten Sie vom Technischen SKF Beratungsservice.

ÖlumlaufschmierungBei höheren Drehzahlen nimmt auch die Be-triebstemperatur zu und beschleunigt die Alte-rung des Schmieröls. Um häufige Ölwechsel zu vermeiden und eine ausreichende Ölversorgung sicherzustellen, wird dann meist Ölumlauf-schmierung vorgesehen († Bild 8), wobei der Ölumlauf im Allgemeinen durch eine Pumpe aufrechterhalten wird. Nachdem das Schmieröl das Lager passiert hat, fließt es in einen Sam-melbehälter zurück, wo es sich absetzen und beruhigen kann, und nach Filterung und even-tueller Rückkühlung erneut den Lagern zuge-führt wird. Eine gute Filterung sorgt für große Sauberkeit in der Lagerung und damit auch für hohe Werte beim Beiwert hc für Verunreinigun-gen und letztendlich auch für eine lange Lager-lebensdauer († Abschnitt ”Erweiterte SKF Lebensdauer” ab Seite 52).

Durch die Rückkühlung des Öls kann die Be-triebstemperatur in der Lagerung niedrig gehal-ten werden.

Bild 7

Bild 8

249

Schmierung und Wartung

ÖleinspritzschmierungBei sehr hohen Drehzahlen muss dafür gesorgt werden, dass eine ausreichende, aber nicht zu große Schmierölmenge in das Lagerinnere gelangt, damit einerseits eine zuverlässige Schmierung sichergestellt ist, andererseits aber die Lagertemperatur nicht zu hoch wird. Ein be-sonders wirksames Schmierverfahren ist in die-sem Fall die Öleinspritzschmierung († Bild 9), bei der das Schmieröl unter hohem Druck seit-lich in das Lager gespritzt wird. Die Ölstrahlge-schwindigkeit muss groß genug sein (mindes-tens 15 m/s), damit das zugeführte Öl den das Lager umgebenden Luftwirbel durchdringt.

Öl-Luft-SchmierungBei der Öl-Luft-Schmierung († Bild 10) wird mit äußerst geringen, genau dosierbaren Öl-mengen gearbeitet, die kontinuierlich mit Hilfe von Druckluft jeder Lagerstelle einzeln zuge-führt werden. Dadurch gelangt nur die jeweils erforderliche Ölmenge in das Lager und es kön-nen niedrigere Lagertemperaturen oder höhere Drehzahlen erreicht werden, als mit allen ande-ren Schmierverfahren. Das Schmieröl wird in bestimmten Zeitabständen durch eine Dosier-einheit, wie z.B. mit Hilfe einer VOGEL Öl+Luft-Anlage, in die Rohrleitungen eingespritzt, ver-teilt sich im kontinuierlichen Druckluftstrom über die gesamte Rohrinnenwand und ”kriecht” an dieser entlang. Schließlich wird es über eine Düse in das Lager eingesprüht oder es fließt direkt auf die Laufbahnen im Lager aufgrund der Oberflächenspannung. Die Druckluft kühlt zusätzlich das Lager und erzeugt außerdem in der Lagerung einen gewissen Überdruck, der das Eindringen von Verunreinigungen verhindert.

Ausführliche Angaben über Öl+Luft-Schmier-anlagen enthält die VOGEL-Schrift 1-5012-3: ”Öl+Luft-Anlagen” oder sind online unter www.vogelag.com zu finden.

ÖlnebelschmierungWegen möglicher negativer Folgen für die Um-welt wurde Ölnebelschmierung über eine län-gere Zeit nicht mehr empfohlen.

Eine neue Generation von Geräten zur Öl -nebelerzeugung erlaubt Gemische mit 5 ppm Öl. Neue Spezialdichtungen begrenzen den Ölnebelverlust auf ein Minimum. Wenn dann auch noch nichttoxische synthetische Öle ver-wendet werden, können die Einflüsse auf die Umwelt weiter verringert werden. Ölnebel-

Bild 9

Bild 10

250

schmierung ist heute sehr speziellen Anwen-dungsfällen vorbehalten, wie z.B. Maschinen und Anlagen in der Mineralölindustrie.

SchmieröleFür die Schmierung von Wälzlagern kommen hauptsächlich reine Mineralöle ohne Zusätze in Betracht. Legierte Öle mit Hochdruckzusätzen, Verschleißminderern oder anderen Additiven zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften werden meist nur in Sonderfällen verwendet. Für die Hochdruckzusätze in Wälzlager-Schmier-ölen gilt das gleiche, was im Abschnitt ”Belast-barkeit: EP- und AW-Zusätze” auf Seite 234 ausgeführt wurde.

Für viele gebräuchliche Mineralöle stehen alternativ auch Syntheseöle zur Verfügung. Syn-theseöle werden bei Wälzlagern hauptsächlich zur Schmierung von Lagerungen unter Extrem-bedingungen eingesetzt, z.B. bei sehr niedrigen oder sehr hohen Betriebstemperaturen. Unter dem Begriff ”Syntheseöle” ist eine Vielzahl von unterschiedlichen Ölarten zusammengefasst. Die Hauptvertreter sind Polyalphaolefine (PAO), Ester und Polyalkylenglykole (PG). Diese Syn-theseöle unterscheiden sich in ihren Eigen-schaften von denen der Mineralöle († Tabelle 3).

Die Lebensdauer von Wälzlagern wird durch den Schmierfilm und seine tatsächliche Dicke mit beeinflusst. Die Schmierfilmdicke an den völlig mit Öl umspüllten Berührungsflächen wird von der Viskosität, dem Viskositätsindex und dem Druck-Viskositäts-Koeffizient bestimmt.

Die meisten Schmieröle auf Mineralölbasis haben einen ähnlichen Druck-Viskositäts-Koef-fizient, sodass dafür ohne großen Fehler Litera-turwerte angesetzt werden können. Bei Syn-theseölen hängt die Änderung der Viskosität bei steigendem Druck von der chemischen Struktur des Ausgangswerkstoffs ab. Die Druck-Viskosi-täts-Koeffizienten verschiedener Synthese-Ölarten weichen stark voneinander ab. Wegen der Unterschiede beim Viskositätsindex und beim Druck-Viskositäts-Koeffizient kann sich die Schmierfilmbildung bei Syntheseölen von der bei Mineralölen mit gleicher Viskosität unterscheiden. Genaue Angaben sind bei den Herstellern der Öle anzufragen.

Außerdem beeinflussen Zusätze die Schmier-filmbildung. Wegen unterschiedlicher Löslichkeit werden in Syntheseölen andere Zusätze ver-wendet als in vergleichbaren Mineralölen.

Tabelle 3

Eigenschaften verschiedener Ölarten

Eigenschaft Ölart Mineralöl Polyalphaolefine Ester Polyalkylenglykol PAO PG

Stockpunkt (°C) –30 .. 0 –50 .. –40 –60 .. –40 etwa –30

Viskositätsindex gering mittel hoch hoch

Druck-Viskositäts- hoch mittel gering bis mittel hochKoeffizient

251

Schmierung und Wartung

Wahl des SchmierölsFür die Auswahl eines Schmieröls ist in erster Linie die Viskosität des Öls maßgebend, die erforderlich ist, um eine ausreichende Schmie-rung des Lagers bei Betriebstemperatur sicher-zustellen. Die Viskosität von Schmierölen ist temperaturabhängig und nimmt mit steigender Temperatur ab. Das Viskositäts-Temperatur-Verhalten eines Schmieröls ist durch den Visko-sitätsindex (VI) gekennzeichnet. Für die Wälz-lagerschmierung werden Öle mit einem Viskosi- tätsindex von mindestens 95 empfohlen, deren Viskosität sich mit der Temperatur nur wenig verändert.

Damit sich ein ausreichend tragfähiger Schmierfilm in den Berührungsflächen zwi-schen Wälzkörpern und Laufbahnen ausbilden kann, muss das Schmieröl bei Betriebstempera-tur eine bestimmte Mindestviskosität aufwei-sen. Die für eine ausreichende Schmierung er-forderliche kinematische Viskosität n1 kann für Mineralöle aus Diagramm 5 auf Seite 254 be-stimmt werden. Wenn die Betriebstemperatur aus Erfahrung bekannt ist oder auf irgendeine Weise festgestellt werden kann, lässt sich damit aus Diagramm 6 auf Seite 255 für das erfor-derliche Öl die entsprechende ISO Viskositäts-klasse bei Referenztemperatur von 40 °C er-mitteln. Diesem Diagramm liegt ein Viskositäts- index VI = 95 zugrunde.

Bestimmte Lagerarten, z.B. Pendelrollen-lager, Toroidalrollenlager, Kegelrollenlager und Axial-Pendelrollenlager, laufen unter sonst glei-chen Bedingungen normalerweise bei höheren Temperaturen als z.B. Rillenkugellager oder Zylinderrollenlager.

Bei der Wahl eines Schmieröls sollten folgen-de Gesichtspunkte beachtet werden:

• DieLagerlebensdauerkannverlängertwer-den, wenn ein Schmieröl gewählt wird, des-sen tatsächliche kinematische Viskosität (n) bei Betriebstemperatur höher ist als die aus Diagramm 5 ermittelte erforderliche Viskosi-tät (n1). In diesem Fall ist z.B. entweder ein Mineralöl einer höheren ISO Viskositätsklasse oder ein Ester- oder Polyalkylenglykolöl mit einem höheren Viskositätsindex VI zu wählen, um n > n1 sicherzustellen, vorausgesetzt der Druck-Viskositäts-Koeffizient der Öle ist gleich oder größer. Da mit zunehmender Viskosität die Betriebstemperatur im Lager ansteigt, ist eine Verbesserung der kinematischen Ver-

hältnisse auf diese Weise in der Praxis nur innerhalb gewisser Grenzen möglich.• BeieinemViskositätsverhältnisk = n/n1 < 1

sollte ein Öl mit EP-Zusätzen verwendet wer-den, bei k < 0,4 ist ein derartiges Öl unbedingt erforderlich. Bei k > 1, können Öle mit EP-Zu-sätzen bei mittleren oder großen Rollenlagern zu einer Verbesserung der Funktionssicher-heit beitragen. Was die möglichen Auswirkun-gen von EP-Zusätzen auf die Lagerlebens-dauer betrifft, sind die Angaben im Abschnitt ”Belastbarkeit: EP- und AW-Zusätze” auf Seite 234 zu beachten. • Beiaußergewöhnlichniedrigenoderhohen

Drehzahlen, kritischen Belastungsverhältnis-sen oder ungewöhnlichen Schmierungsbe-dingungen wenden Sie sich bitte an den Tech-nischen SKF Beratungsservice.

BerechnungsbeispielEin Kugellager mit Bohrungsdurchmesser d = 340 mm und Außendurchmesser D = 420 mm läuft bei einer Betriebsdrehzahl n = 500 min–1. Der mittlere Lagerdurchmesser ist also dm = 0,5 (d + D) = 380 mm. Aus Diagramm 5 ergibt sich für eine ausreichende Schmierung bei Betriebstemperatur eine Mindestviskosität n1 = 11 mm2/s. Für eine angenommene Be- triebs temperatur des Lagers von 70 °C folgt aus Diagramm 6, dass ein Schmieröl der Klasse ISO VG 32, d.h. ein Öl mit kinematischer Viskosi-tät von mindestens 32 mm2/s bei Referenz-temperatur 40 °C, erforderlich ist.

252

ÖlwechselIn welchen Zeitabständen ein Ölwechsel vorge-nommen werden muss, hängt hauptsächlich von den Betriebsverhältnissen und der Ölmenge ab.

Bei Ölbadschmierung genügt es meist, das Öl einmal jährlich zu erneuern, sofern die Betriebs-temperatur 50 °C nicht übersteigt und die Gefahr von Verunreinigung gering ist. Höhere Temperaturen machen häufigere Ölwechsel erforderlich, z.B. bei Betriebstemperaturen um 100 °C etwa alle drei Monate. Das gleiche gilt für sonstige erschwerende Betriebsverhältnisse.

Bei Ölumlaufschmierung ist die Zeitspanne zwischen zwei Ölwechseln unter anderem davon abhängig, wie oft die gesamte Ölmenge pro Zeiteinheit umgewälzt wird oder ob das Öl ge-kühlt wird. Der Zeitpunkt für den Ölwechsel kann daher im Allgemeinen nur durch Versuchs-läufe und durch regelmäßige Kontrolle des Schmierölzustands hinsichtlich Verschmutzun-gen und Oxidation ermittelt werden. Gleiches gilt für die Öleinspritzschmierung. Bei der Öl-Luft-Schmierung wird das Öl jeder Lagerstelle nur einmal zugeführt.

253

Schmierung und Wartung

Diagramm 5

Bestimmung der Richtwerte für die erforderliche Mindestviskosität n1 bei Betriebstemperatur

10 20 50 100 200 500 1000 2000

5

10

20

50

100

200

500

1000

mm 2/s

dm = 0,5 (d + D), mm

20000

10000

500

200

100

50

20

10

5

2

1500

n=1000

3000

2000 5000

50000 100000

n1

Erforderliche Viskosität n1 bei Betriebstemperatur, mm2/s

min –1

254

Diagramm 6

Bestimmung der Richtwerte für die erforderliche Viskosität n bei Referenztemperatur +40 °C (ISO Viskositätsklasse)

20

5

10

20

50

100

200

1000

500

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

mm 2/s

n

ISO VG 15001000680

460320220

150100

6846

3222

15

10

°CBetriebstemperatur, °C

Erforderliche Viskosität n1 bei Betriebstemperatur, mm2/s

255