Kugellager für Temperaturen von -54° bis 1000°C
Um Kugellager für den Einsatz unter extremen Temperaturen nutzbar zu machen, müssen zahlreiche Parameter berücksichtigt werden. Für das Sortiment der Xtemp-Serie wurde bewährte Kugellagertechnik der Supra sowie Premium-Klasse mit den optimal geeigneten Materialien und Modifikationen identifiziert und unter härtesten Bedingungen auf dem Prüfstand getestet, um besonders leistungsfähige Kombinationen für Anwendungen bei Hochtemperatur und Tieftemperatur zu ermitteln. Die anwendungsspezifisch am besten geeigneten Werkstoffe aus hochwertigem Wälzlagerstahl, Keramik oder PEEK gepaart mit durchdachter Konstruktion, angepassten Fertigungsprozessen, gezielt ausgewählten Dichtungsmaterialen bzw. Deckelmaterialen und Befettungsvarianten, gewährleisten optimale Temperaturbeständigkeit der Kugellager, weniger Wartungsaufwand und längere Lebensdauer. Darüber hinaus sind Kunden nicht länger gezwungen, mit Premium-Kugellagern aus dem Standardsortiment kostspielige Produkteigenschaften zu erwerben, die sie gar nicht benötigen. Kugellager unter Betriebstemperaturen von -30°C bis 150°C finden Sie in unserem Standardsortiment Rillenkugellager.
- Axiale und Radiale Belastung
- | Betriebsspiel
- | C - dynamische Tragzahl
- | C₀ - statische Tragzahl
- | Fa - axiale Belastung
- | Fr - radiale Belastung
- | Geräuschprüfung nach Dezibel
- | Geräuschprüfung nach Vibrationsniveau
- | Lagerluftklassen C2, CN, C3 und C4
- | Lebensdauerberechnung
- | P - dynamisch äquivalente Belastung
- | P₀ - statisch äquivalente Belastung
- | Passungswahl
- | S₀ - statische Tragsicherheit
- | Thermische Bezugsdrehzahl - Thermisch zulässige Betriebsdrehzahl - Grenzdrehzahl
- | Toleranzen der Lagersitze
- | Toleranzklasse PN/P0 für Radiallager (ohne Kegelrollenlager)
Technische Informationen
Externe Umwelteinflüsse können bei mangelhafter Abdichtung die Laufeigenschaften und damit die Lebensdauer extrem negativ beeinflussen. Daher sind Lager durch Dichtungen zu schützen.
Lager mit beidseitiger Dichtung sind grundsätzlich lebensdauergefettet.
Gleichzeitig verhindern Dichtungen auch das Austreten des Schmierstoffs.
ZZ / Z
Blechdeckel mit einer Spaltdichtwirkung. Schützt nur gegen grobe Verunreinigungen. Verhindert nur begrenzt den Austritt von Fett, insbesondere ist Vorsicht geboten wenn das Fett viskos wird, d. h. flüssiger, denn dann steigt das Risiko von Fettaustritt. In solchen Fällen sollte eine andere Viskositätsklasse des Fettes gewählt oder auf eine schleifende/nichtschleifende Dichtung umgestellt werden.
2RS / RS
Schleifende Dichtung mit guter Dichtwirkung gegen grobe und feine Verunreinigungen. Sehr gute Dichtwirkung auch gegen Fettaustritt und damit lange Lebensdauer. Dichtung besteht standardmäßig aus NBR Nitrilkautschuk und hat eine Temperaturbeständigkeit von -40 °C bis +100 °C.
Hinweis: Es gibt unterschiedliches Ausführungen dieser Dichtungen je nach Hersteller. Siehe auch LLU, VV, DD als besondere Ausführungen einer 2RS-Dichtung.
Da hohe Einsatztemperaturen und starke Temperaturanstiege im Betrieb auch mit einer Ausdehnung des Materials einhergehen, muss dies bei Hochtemperaturlagern berücksichtigt werden. Die Lagerluft im Lager wird üblicher Weise durch die Kennzeichen C (C0, C2, C3 ...) gekennzeichnet. Nicht so bei Hochtemperaturlagern über 180°C, da hier je nach Ausführung Lagerluftparameter über der Norm ( >C5) genutzt werden. Dadurch kann sich die Welle und somit der Innenring im Vergleich zum Gehäuse und somit Außenring ausdehnen, ohne dass die Wälzkörper zwischen den Ringen verklemmt werden.
Eine auf die Anwendungsbedingungen präzise abgestimmte Schmierstoffwahl trägt überproportional sowohl im positiven wie im negativen zur Lebensdauer bei. Daher ist eine technisch wie wirtschaftliche Optimierung des Schmierstoffs ein wichtiger Beitrag unserer Anwendungsberatung.
Auch der Schmierstoff muss verschiedene Parameter erfüllen, um für hohe Temperaturen einsetzbar zu sein. Der Schmierstoff darf sich unter den hohen Temperaturen nicht chemisch zersetzen und muss seine Ursprungsform- und Eigenschaften behalten können
Der Schmierstoff muss auf seine Betriebsbedingungen abgestimmt sein, sodass sich unter den spezifisch vorherrschenden Betriebsbedingungen (Kräften/Temperaturen/Drehzahlen) ein durchgängiger und ausreichender Schmierfilm ausbildet. Er darf nicht zu niederviskos, also „dünnflüssig“ werden. Um dem entgegenzuwirken werden für Hochtemperatureinsätze meist Schmierstoffe verwendet, die bei Raumtemperatur sehr fest und zäh sind. Diese Eigenschaften hängen grundlegend mit dem eingesetzten sogenannten Grundöles zusammen, das neben Verdickern und Additiven die Basis eines Schmierfettes bildet.
Schmierstoffbeispiele
Shell Gadus S3 T100 auf mineralölbasischem Grundöl mit einem hohen Viskositätsindex, ausgezeichneten Oxidationseigenschaften und nur einem geringen Verdampfungsverlust. (-20 °C – 180 °C)
Klüber BARRIERTA L 55 mit einem auf Langzeitstabilität ausgelegtes BARRIERTA Grundöl eigens hergestellt von Klüber. Kombiniert Hochtemperaturstabilität und Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien mit guter Verträglichkeit gegenüber Kunststoffen und Elastomere.
(-40 °C – 260 °C)
LUBCON Turmotemp M 1502 basierend auf einem PFPE Grundöl. Zusätzlich ausgestattet mit Temperaturstabilen Festschmierstoff-Additiven auf PTFE Basis. (-60 °C – 250 °C)
Gerne unterbreiten wir Ihnen ein konkretes Angebot für Sonderbearbeitungen, auch mit ganz speziell von Ihnen gewünschten Fetten, Ölen oder Konservierungen.
Der Standard Wälzlagerstahl 100Cr6 ist in der Regel nur bis 120 °C einsetzbar. Durch den Härteprozess, den Wälzlager bei der Wärmebehandlung durchlaufen, weist das Materialgefüge neben hoher Härte auch Spannungen im Material auf. Diese werden nach dem Härteprozess durch das sogenannte Anlassen wieder teilweise abgebaut. Je länger und stärker der Anlassprozess durchgeführt wird, desto mehr dieser Spannungen abgebaut werden. Gleichzeitig verliert der Stahl an Härte, was sich wiederrum negativ auf dessen Tragfähigkeit auswirkt.
Diese Spannungen führen dazu, dass sich der Wälzlagerstahl bei Einsatztemperaturen über 120 °C „verzieht“ und somit in vielen Fällen die sehr präzisen Form- und Lagetoleranzen nicht mehr erfüllen kann. Für höhere Temperaturen kommen Stähle mit höheren Anlasstemperaturen zum Einsatz.
Zusatzzeichen | Wärmestabilisiert bis | Tragfähigkeit als Richtwert |
|---|---|---|
SN | 120 °C | 100 % |
S0 | 150 °C | 90-100 % |
S1 | 200 °C | 75-90 % |
S2 | 250 °C | 60-75 % |
S3 | 300 °C | 50-60 % |
S4 | 350 °C | 45-50 % |
Hinweis: Als kostengünstige Alternative zu maßstabilisiertem Wälzlagerstahl ist Edelstahl. Dieser ist sehr temperaturstabil (bis 280°C) und bedarf keiner gesonderten Wärmestabilisierung. Für viele Anwendungen geeignet und kostengünstig, da als Standardmaterial für Wälzlager verfügbar.
Ringe
Außen- und Innenringe werden standardmäßig aus 100Cr6 (deutsche Norm), SUJ2 (japanische Norm) oder GCr15 (chinesische Norm) hergestellt. Viele Hochtempersaturlager werden zudem aus AISI 52100 Edelstahl nach AISI440C oder Keramik Si3N4 hergestellt.
| max. Temperatur | Werkstoff Lagerringe und Wälzkörper |
|---|---|
| >1000 °C | Keramik SiC (Silizium-Carbid) |
| 800 °C | Keramik Si3N4 |
| 500 °C | Keramik Si3N4 |
| bis 450 °C | Edelstahl |
| 400 °C | Keramik Si3N4 (Graphit-Käfig) |
| 280 °C bis 350 °C | 100Cr6 (Graphit-Käfig) |
| -54 °C bis 280 °C | 100Cr6, ggf. wärmestabilisiert und beschichtet |
Käfig
Stahlblechkäfige werden standardmäßig aus DC01A/ST12 gefertigt, Peek als Hochtemperaturkunststoff, Graphit für gleichzeitige Schmierstoffversorgung oder ohne Käfig als vollkugellige Ausführung .
Dichtungen
Standardmäßig sind Dichtungen aus NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) hergestellt. Daraus ergibt sich eine Einsatztemperatur von -30 °C bis +100 °C auch wenn das Fett eine höhere Temperatur zulässt. Für höhere Temperaturen können folgende Werkstoffe genutzt werden:
| Basis-Werkstoff | Bezeichnung | Temperaturbereich |
|---|---|---|
| Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | NBR | -40 °C bis 120 °C |
| Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | HNBR/NEM | -30 °C bis 160 °C |
| Acrylat-Kautschuk | ACM | -17 °C bis 170 °C |
| Fluor-Kautschuk (Viton) | FPM/FKM | -25 °C bis 200 °C |
| Silikon-Kautschuk Methyl-Polysiloxan | MQ/PMQ/VMQ/PVMP | -70 °C bis 200 °C |
FKM/FPM ist auch unter dem Markennamen Viton bekannt. ©Viton ist ein geschützter Handelsname der Firma DuPont Dow Elastomers L.L.C.
Tieftemperaturausführung bis -60°C
Rillenkugellager für Tieftemperaturen werden aus Edelstahl gefertigt, erhalten ein auf die Anwendung abgestimmtes Fett und bei Bedarf eine Dichtung aus Silikon (siehe technische Informationen weiter oben).
Realisierbare Eigenschaften:
- Korrosionsschutz
- Chemikalienbeständigkeit
- Lebensmittelgeeignet inkl. H1-Zertifikat
Hochtemperaturausführungen ab 150°C
| Ausführung | Temperaturg- renze [°C] | Grenzdreh- zahl [min-1]* | Radialspiel | Material Wälzlager | Beschichtung | Dichtungsvarianten | Material Dichtungen | Schmierstoff | Weitere Besonderheiten | Hersteller |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HT150 | 150 | 8000 | >= C3 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Abgedichtet | keine Angabe | Hochtemperaturschmierfett | Carter | |
| Edelstahl-Reihe | 150 | 5200 | C3 oder C4 | AISI 440C | Unbeschichtet | Offen / Abgedichtet / Gedeckelt | NBR / Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | SMT | |
| BHTS 2RS C3 VT 180°C | 180 | 5280 | C3 | AISI 52100 | Unbeschichtet | Abgedichtet | FKM (Viton) | Hochtemperaturschmierfett | Beco | |
| BHTS 2RS C4 VT 200°C | 200 | 4800 | C4 | AISI 52100 | Unbeschichtet | Abgedichtet | FKM (Viton) | Hochtemperaturschmierfett | Beco | |
| BHTS ZZ C4 200°C | 200 | 4800 | C4 | AISI 52100 | Unbeschichtet | Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Beco | |
| T200 | 200 | 10000 | CN, C3 oder C4 | 100Cr6 | Unbeschichtet | Abgedichtet (nicht schl.) / Gedeckelt | FKM / Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Sonderbefettung / versch. Käfigarten | SWC |
| HT200 | 200 | 4800 | >= C3 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Carter | |
| BHTS 2RS C4 VT 220°C | 220 | 3360 | C4 | AISI 52100 | Unbeschichtet | Abgedichtet | FKM (Viton) | PTFE-Schmierfett | Beco | |
| BHTS ZZ C4 220°C-250°C | 220 | 3360 | C4 | AISI 52100 | Unbeschichtet | Gedeckelt | Stahlblech | PTFE-Schmierfett | Beco | |
| BHTS 2RS VT 250°C-280°C | 250 | 1200 | 4 x C5 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Abgedichtet | FKM (Viton) | PTFE-Schmierfett | Beco | |
| T250 | 250 | 8955 | CN, C3 oder C4 | 100Cr6 | Unbeschichtet | Abgedichtet (nicht schl.) / Gedeckelt | FKM / Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Sonderbefettung / versch. Käfigarten | SWC |
| SST250 | 250 | 8955 | C3 | Edelstahl | Unbeschichtet | Abgedichtet (nicht schl.) | FKM (Viton) | Lebensmittelfett | Sonderbefettung / versch. Käfigarten | SWC |
| HT250 | 250 | 4800 | >= C3 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Abgedichtet | keine Angabe | Hochtemperaturschmierfett | Carter | |
| HT-Edelstahl-Reihe | 250 | 1750 | C4 | AISI 440C | Unbeschichtet | Offen / Abgedichtet / Gedeckelt | FKM / Edelstahlblech | Hochtemperaturschmierfett | SMT | |
| HT-Hybrid-Reihe | 250 | 1750 | C4 | AISI 440C / Si3N4 | Unbeschichtet | Offen / Abgedichtet / Gedeckelt | FKM / Edelstahlblech | Hochtemperaturschmierfett | SMT | |
| HT270 | 270 | 1225 | >= C3 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Offen | Offen | Hochtemperaturschmierfett | Carter | |
| ZZHT270 | 270 | 1225 | >= C3 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Carter | |
| BHTS ZZ 280°C | 280 | 1200 | 4 x C5 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Gedeckelt | Stahlblech | PTFE-Schmierfett | Beco | |
| HT2 | 280 | 140 | vielfach C5 | 100Cr6 | Manganphosphatierung | Offen / Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Sonderbefettung / versch. Käfigarten | SWC |
| SST280 | 280 | 8955 | C3 | Edelstahl | Unbeschichtet | Gedeckelt | Edelstahlblech | Lebensmittelfett | Sonderbefettung / versch. Käfigarten | SWC |
| HT3 | 300 | 140 | vielfach C5 | 100Cr6 | Manganphosphatierung | Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Sonderbefettung / versch. Käfigarten | SWC |
| HT2X | 320 | 140 | vielfach C5 | 100Cr6 | Manganphosphatierung | Offen / Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Sonderbefettung / versch. Käfigarten | SWC |
| SST320 | 320 | 8955 | C3 | Edelstahl | Unbeschichtet | Gedeckelt | Edelstahlblech | Lebensmittelfett | Sonderbefettung / versch. Käfigarten | SWC |
| BHTS 330°C | 330 | 150 | 4 x C5 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Offen | Offen | Molybdändisulfid | Beco | |
| HT330 | 330 | 170 | >= C3 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Offen | Offen | Hochtemperaturschmierfett | Carter | |
| ZZHT330 | 330 | 170 | >= C3 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Carter | |
| BHTS ZZ GR CG 350°C | 350 | 70 | 4 x C5 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Gedeckelt | Stahlblech | Geschmiert durch Graphitkäfig | Käfig aus Graphit | Beco |
| BHTS ZZ 350°C BECO PLUS | 350 | 300 | 4 x C5 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Beco | |
| HT1 | 350 | 140 | vielfach C5 | 100Cr6 | Manganphosphatierung | Offen / Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Sonderbefettung / versch. Käfigarten | SWC |
| BHTS ZZ FB 375°C BECO PLUS | 375 | 70 | 4 x C5 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Gedeckelt | Stahlblech | Hochtemperaturschmierfett | Vollkugelig, ohne Käfig | Beco |
| BHT FB 400°C | 400 | 70 | 4 x C5 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Offen | Offen | Hochtemperaturschmierfett | Vollkugelig, ohne Käfig | Beco |
| BHT FB 450°C BECO PLUS | 450 | 70 | 4 x C5 | AISI 52100 | Manganphosphatierung | Offen | Offen | Trocken, Keramikbesch. der Laufb. | Vollkugelig, ohne Käfig | Beco |
