C

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

afgedichte lagers.pdf 21-05-2006 17:43:10afgedichte lagers.pdf 21-05-2006 17:43:10

Inhoud Groefkogellagers met geïntegreerde dichtingen Blz. 2 Keuzecriteria Blz. 6 De vetvulling Blz. 7 Vetsoorten Blz. 8 Vethoeveelheden Blz. 9 Vetgebruiksduur Blz. 9 Montage Blz. 11 Testresultaten Blz. 11 Het programma Blz. 18

2

Groefkogellagers met geïntegreerde dichtingen Groefkogellagers voorzien van afdichtingen worden reeds tientallen jaren geprodu-ceerd. Dit soort lagers bieden in veel gevallen grote voordelen t.o.v. open lagers omdat de dichting en de vetvulling samen met het lager in één handeling worden ingebouwd. Met uitzondering van de hele grote lagers die niet beschikbaar zijn met dichtingen, wordt 80% van alle groefkogellagers door NSK geproduceerd met dichtingen. Aangezien dit percentage nog steeds groeit en het belang derhalve steeds groter wordt besloot NSK, als grootste producent van groefkogellagers ter wereld, te zoeken naar een verdere verbetering van de kwaliteit van de verschillende dichtingsvarianten. Na jaren van ontwikkeling en testen met een groot aantal verschillende uitvoeringen produceert men nu de dichtingen die in deze brochure worden voorgesteld. De verschillen in kwaliteit t.o.v. de vroegere standaard dichtingen is aanmerkelijk. De nieuwe uitvoeringen maken het mogelijk afgedichte groefkogellagers toe te passen in situaties waar dat met de vroegere dichtingsuitvoeringen niet mogelijk was. Het huidige standaard programma omvat drie verschillende dichtingsvarianten die elk hun eigen specifieke eigenschappen bezitten. Alle drie varianten bieden voordelen t.o.v. hun voorgangers. In deze brochure worden de drie bedoelde dichtingsvarianten omschreven. Verder wordt ingegaan op het toepassingsgebied van elke dichting en worden enige testresultaten getoond. Bovendien wordt gewezen op de verschillende vetsoorten waarmee wij de lagers kunnen vullen en wordt ingegaan op de hoeveelheid vet per lager. In een diagram kan de gebruiksduur van het vet worden afgelezen. De drie dichtingsvarianten zijn: 1) de niet slepende beschermplaat Z 2) de niet slepende dichting V 3) de slepende dichting DU

3

Afgedichte groefkogellagers kunnen naar keuze worden geleverd met een beschermplaat of dichting aan één zijde (Z, V, DU) of met een beschermplaat of dichting aan beide zijden (-2Z, VV, DDU). De gegevens omtrent deze lagers vindt u in de NSK hoofdcatalogus. De beschermplaat van plaatstaal bezit een naar binnen afgebogen kraag. Deze vormt samen met de U-vormige indraaiing in de binnenring een dubbele spleetdichting met een extra vetkamer. De spleet tussen beschermplaat en binnenring is zo uitgevoerd dat contact, ook bij een grotere radiale lagerspeling, uitgesloten is. De beschermplaten worden verzinkt teneinde corrosie te voorkomen.

4

De contactvrije seal van synthetisch rubber is met een ingevulcaniseerd staalplaatje versterkt. Zij vormt met de groef in de binnenring een dubbele spleetdichting met een extra vetkamer. Aangezien de V seal elastisch is kan de spleet nauwer worden uitgevoerd als bij de Z beschermplaat. Dit verbetert de dichtingseigenschappen aanmerkelijk zonder dat er een hogere wrijving ontstaat. De V dichting is gepatenteerd in Duitsland, U.S.A., Groot-Brittannië, Frankrijk en in Japan. De kleur van de V seal is zwart.

5

De slepende seal DU uit synthetisch rubber is inwendig met een staalplaatje versterkt. De seal bezit een dichtlip die aan de binnenzijde van de U-vormige groef sleept. Twee extra dichtlippen vormen met de groef in de binnenring een tweevoudige spleetdichting en een extra vetkamer. De slepende dichtlip wordt door de vetkamer en de spleetdichtingen extra beschermd. Door deze constructie was het mogelijk de voorspanning van de dichtlip klein te houden. Een gunstig wrijvingsgedrag t.o.v. andere sealvarianten is het resultaat. Bij wisselende temperaturen kan een vacuüm in het lager ontstaan die een ongunstig effect heeft op de voorspanning van de dichtlip. Om dit effect te vermijden zijn de DU seals voorzien van een ontluchting. De DU seal is gepatenteerd in de U.S.A. en in Japan. De kleur van de DU seal is bruin.

6

Keuzecriteria

Z (2Z)

V (VV)

DU (DDU)

Aanloopweerstand laag laag hoger dan bij Z en V door de slepende dichtlip

Toelaatbaar toerental hoog hoog lager dan bij Z en V door de slepende dichtlip

Zekerheid tegen uittreden van vet

goed beter dan ZZ beter dan VV

Stofdichtheid bevredigend beter dan ZZ beter dan VV

Waterdichtheid zeer gering zeer gering beter dan VV

Temperatuurbereik continue tot 110°C piek tot 130°C

continue tot 110°C piek tot 130°C

continue tot 110°C piek tot 130°C

Bij hogere temperaturen dan in de tabel aangegeven zijn speciaalvetten en soms speciaalmateriaal voor de dichting noodzakelijk. Wij verzoeken u in voorkomende gevallen contact op te nemen met de technische afdeling van Brammer*.

Voor specifieke toepassingen zijn nog andere dichtingsvarianten beschikbaar. Voorbeelden hiervan zijn: DW (DDW) Het gaat hier om een contactarme variant van de DU seal met een

50% lagere aanloopweerstand. De sealkleur is groen. D7D (DD7D) De seal is van Viton (FPM) voor toepassing bij hogere

temperaturen. De sealkleur is rood of zwart. * Zie catalogus 120

7

De vetvulling van afgedichte groefkogellagers Groefkogellagers die voorzien zijn van een dichting aan beide zijden worden door NSK standaard voorzien van een lithium verzeept vet (consistentieklasse 2). Standaard wordt 30 tot 50% van de open ruimte in het lager gevuld (zie tabel 2). Het hierboven genoemde standaardvet is geschikt voor verreweg de meeste bedrijfsomstandigheden. In het verleden werd door NSK als standaard vet Shell Alvania 2, aangeduid met het achtervoegsel AV2 (zie tabel 1), gebruikt. Tegenwoordig wordt een nieuw, door NSK samen met een vetfabrikant ontwikkeld, zeer breed toepasbaar vet gebruikt. Dit vet, aangeduid met achtervoegsel NS7 (zie tabel 1) biedt enorme voordelen ten opzichte van de vetten die voorheen werden ingezet en is bijzonder geruisarm. Voor bijzondere bedrijfsomstandigheden is een keur van andere vetsoorten beschikbaar. Ook kan het lager met meer of minder vet dan de standaard hoeveelheid worden gevuld. Bij de toepassing van alternatieve vetsoorten dient te worden bedacht dat de voordelige eigenschappen van het alternatieve vet ook nadelige eigenschappen op een ander vlak met zich mee kunnen brengen. De verschillen zijn in de regel relatief gering en hebben in de meeste gevallen nauwelijks invloed. Bij de keuze van een vetsoort die het beste bij uw omstandigheden past is de technische afdeling van Brammer u graag behulpzaam. De optimale hoeveelheid vet hangt af van de gekozen vetsoort en van de bedrijfs-omstandigheden. Met name het toerental is een belangrijke factor. Meer vet veroorzaakt een grotere opwarming en is derhalve alleen toelaatbaar bij lage toerentallen. Het voordeel van meer vet in het lager is het gunstige effect op de dichtwerking en op de vetgebruiksduur. Minder vet dan standaard is bij hogere toerentallen doelmatig waarbij gerekend moet worden op een lagere gebruiksduur van het vet. Alle door NSK toegepaste vetsoorten worden doorlopend op kwaliteit gecontroleerd. Speciaal voor dit doel ontwikkelde apparatuur garandeert dat altijd de juiste hoeveelheid vet wordt gevuld en dat dit vet correct over de vrije ruimte wordt verdeeld. Tabel 1 geeft basisinformatie die gebruikt kan worden bij de vetkeuze. Het is raadzaam de technische afdeling van Brammer te raadplegen.

8

Vetsoorten Tabel 1

Vetsoort Zeeptype Basisolie Basisolie viscositeit bij 40°C

(mm²/sec.)

Gebruikstemp. (°C) Toepassingsgebied Achter- voegsel Continu Piek

Calypsol H 443 - HD 88 Lithiumzeep Minerale olie 130 - 10...+ 100 + 120 vet voor normale omstandigheden HD8 Chevron SRI-2 Polyurea Minerale olie 115 - 10...+ 130 + 150 lagers in huishoudapparatuur (wasmachines) SRI

Dow Corning DC 44 M Lithiumzeep Silicone olie 84 - 30...+ 160 + 180 hoge temperatuur, lage belasting D4M

Esso Andok C Natriumkomplexzeep Minerale olie 95 0...+ 100 + 120 computerspillen, lange levensduur AKC

Esso Beacon 325 Lithiumzeep Ester olie 13 - 55...+ 100 + 120 lage temperatuur, lage aanloopweerstand B32

Esso Unirex N 3 Lithiumkomplexzeep Minerale olie 115 - 10...+ 130 + 150 hogere temperatuur, lange levensduur UN3

Klüber Amblygon TA 15 Polyurea Minerale olie 200 - 10...+ 130 + 150 lagers in huishoudapparaten (wasmachines) TA5

Klüber Isoflex Alltime SL 2 Lithiumzeep Ester olie 28 - 50...+ 110 + 130 universeel vet ASM

Klüber Isoflex NBU 15 Bariumkomplexzeep Ester olie 20 - 40...+ 110 + 130 hoge toerentallen NB5

Klüber Isoflex Super LDS 18 Lithiumzeep Ester olie 16 - 50...+ 100 + 120 lage temperatuur, zeer hoge toerentallen D8S

Klüber Staburags NBU 12 Bariumkomplexzeep Minerale olie 200 0...+ 120 + 140 tegen inwerking van vocht NB2

Klüber Unisilkon TK 44 N 2 Natriumkomplexzeep Silicone olie 120 - 40...+ 160 + 180 hoge temperatuur, geringe belasting TN2

Kyodo Yushi Multemp SRL Lithiumkomplexzeep Ester olie 28 - 40...+ 130 + 150 universeel vet, zeer geruisarm NS7

Kyodo Yushi Multemp PS 2 Lithiumzeep Ester olie 15 - 55...+ 100 + 120 lage temperatuur, hoge toerentallen PS2

Nippon Grease ENS Harnstoff Ester olie 32 - 40...+ 160 + 180 universeel vet voor hoge toerentallen ENS

Shell Aero Grease 16 Microgel Ester-/Minerale olie 30 - 30...+ 130 + 150 luchtvaartvet, hoge toerentallen AG6

Shell Alvania RS Lithiumzeep Minerale olie 57 - 20...+ 100 + 120 normale omstandigheden, geruisarm AVS

Shell Alvania 2 Lithiumzeep Minerale olie 140 - 10...+ 100 + 120 normale omstandigheden, geruisarm AV2

Shell Alvania 3 Lithiumzeep Minerale olie 140 - 10...+ 100 + 120 normale omstandigheden, geruisarm AV3

9

Vethoeveelheden

Achtervoegsel Vethoeveelheid circa Voorbeeld

F 85 tot 90 % van vrije ruimte NB2 F

K 20 % van vrije ruimte NB5 K

L 20 tot 30 % van vrije ruimte AV2 L

M 55 tot 60 % van vrije ruimte NS7 M

S (standaard) 30 tot 50 % van vrije ruimte NS7 S Tabel 2 De gebruiksduur van het vet De levensduurberekening bij afgedichte groefkogellagers wijkt niet af van die van andere kogellagers. Gegevens hieromtrent vindt u in de NSK hoofdcatalogi. Er dient echter ook rekening gehouden te worden met de gebruiksduur van het vet aangezien afgedichte lagers niet kunnen worden nagesmeerd. Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden kan het zijn dat de gebruiksduur van het vet lager ligt dan de berekende levensduur van het lager. In dit soort gevallen is genoemde vetgebruiksduur derhalve bepalend. Een schatting van de vetgebruiksduur kan men op basis van de volgende vergelijking maken.

t = gemiddelde vetgebruiksduur in uren n = toerental van het lager in min-1 nmax = toerentalgrens van het lager bij vetsmering in min-1 (zie catalogi) T = bedrijfstemperatuur in °C. Deze vergelijking kan worden toegepast indien: n 1) nmax tussen 0,25 en 1 ligt. Bij een waarde beneden 0,25 dient met 0,25 gecalcu-

leerd te worden. 2) de bedrijfstemperatuur beneden 40° C en 120° C ligt. Bij een bedrijfstemperatuur

beneden 40° C dient met 40° C gecalculeerd te worden.

10

3) de lagerbelasting beneden 10% van het dynamische draaggetal van het lager ligt. 4) er met een standaard lithium verzeept vet met een minerale basisolie wordt

gesmeerd. Speciale vetten hebben invloed op de vetgebruiksduur. In voorkomende gevallen is de technische afdeling van Brammer u graag behulpzaam bij het bepalen van de gebruiksduur.

In onderstaande diagram kan de vetgebruiksduur voor afgedichte lagers worden afgelezen in relatie met de bedrijfstemperatuur en in relatie met de verhouding tussen het lagertoerental (n) en de toerentalgrens (nmax) voor het betreffende lager.

11

De behandeling van afgedichte lagers (montage) Het lager is geheel gereed voor inbouw zo als het uit het doosje komt. De lagers mo-gen niet uitgewassen worden of in een oliebad worden verwarmd. Het verwarmen met moderne inductieverwarmers die zijn voorzien van een temperatuursonde is wel mogelijk (max. temperatuur 90° C). Bij het monteren van afgedichte lagers is het be-langrijk erop toe te zien dat de dichtingen niet beschadigd worden. Meer informatie om-trent de montage van lagers verschaft de Brammer brochure 0059. Testresultaten In de hierna omschreven tests 1, 2 en 3 vindt u de resultaten van respectievelijk: 1) het dynamisch draaimoment 2) de uitgetreden hoeveelheid vet 3) de effectiviteit van de dichting

12

Test 1 - Het dynamisch draaimoment Testomstandigheden Toerental : n = 1800 min-1 en 3600 min-1 Radiale belasting : Fr = 30 N Temperatuur : kamertemperatuur Meettijdpunt : na 30 minuten bedrijf Vetsoort : Shell Alvania 2 Vethoeveelheid : 6200 0,35 g 6202 0,70 g 6205 1,90 g 6305 3,40 g

Testopstelling

13

Testresultaat

14

Test 2 - De hoeveelheid uitgetreden vet Testomstandigheden Toerental : 3600 min-1 Radiale belasting : Fr = 100 N Omgevingstemperatuur : T = 60°C Testduur : 24 uur Aantal lagers : 10 stuks per type Vetsoort : Shell Alvania 2 Vethoeveelheid : 6200 0,35 g 6202 0,70 g 6205 1,90 g 6305 3,40 g

Testopstelling

15

Testresultaat

16

Test 3 - Effectiviteit van de dichting Testomstandigheden Toerental : n = 1600 min-1 Belasting : geen Vuil : grafietpoeder 200 Temperatuur : kamertemperatuur Testduur : 24 uur Aantal lagers : 4 stuks per type Testopstelling

17

Testresultaat

Beoordeling van de onderzochte plaatsen in het lager 1) Grafietpoeder uitsluitend in de dichtspleet vastgesteld 2) Grafietpoeder tot achter de dichtspleet respectievelijk de slepende dichting doorge-

drongen. 3) Grafietpoeder in geringe hoeveelheid in het lager doorgedrongen. Bij het onderzoek van de geteste lagers werd bij alle drie de dichtingsvarianten geen grafietpoeder in de omgeving van de loopbanen gevonden.

18

Het standaard programma Het NSK programma groefkogellagers voorzien van dichtingen is uitzonderlijk uitgebreid en omvat lagers vanaf 1mm boring tot en met lagers met een buiten- diameter van 360 mm uit ondermeer de series 617, 618, 619, 60, 160, 161, 62, 63, 64, LJ (RLS), MJ (RMS) en R (KLNJ). De verschillende NSK catalogi verschaffen complete informatie hieromtrent.