KULL-LAUBE AG

Technischer Handel
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CARB® - Toroidal-Rollenlager

Das Toroidal-Rollenlager wurde von SKF entwickelt und als CARB ®-Lager 1995 auf dem Markt eingeführt. Das Toroidal-Rollenlager vereinigt auf einzigartige Weise die Winkelbeweglichkeit des Pendelrollenlagers (Demo) mit der zwangsfreien axialen Verschiebbarkeit des Zylinderrollenlagers (Demo). Darüber hinaus kann es, wie Nadellager, den Vorteil der kompakten Bauweise bieten.

 

CARB Toroidal-Rollenlager können über einen sehr grossen Belastungsbereich eingesetzt werden. Sie kommen nur für Loslagerungen infrage, erschliessen hier aber aufgrund ihrer Eigenschaft, Schiefstellungen wie auch Axial-

verschiebungen gleichzeitig im Lager ausgleichen zu können, völlig neue Möglichkeiten, um Grösse, Gewicht und Herstellkosten von Maschinen zu reduzieren. Durch gezielte axiale Verschiebung der beiden Lagerringe

gegeneinander ist es ausserdem möglich, die radiale Lagerluft genau einzustellen

 

CARB Toroidal-Rollenlager ermöglichen kleinere und leichtere Lagerungen bei gleicher bzw. höherer Laufleistung, z.B. auf besonders beeindruckende Weise in Planetengetrieben. Auch können Lagerungen von langen Wellen, die temperaturbedingte Längenänderungen ausgleichen müssen, einfacher gestaltet werden. Beim Einsatz von CARB-Lagern hat sich gezeigt, dass das Schwingungsniveau gesenkt werden kann, z.B. in Papiermaschinen oder in Gebläsen.

 

CARB Toroidal-Rollenlager sind einreihige Lager mit langen, leicht balligen Rollen. Die Laufbahnen im Innen- und Außenring sind konkav ausgeführt und liegen zentrisch zur Lagermitte. Die optimal aufeinander abgestimmten Laufbahnprofile stellen eine vorteilhafte Spannungsverteilung im Lager und reibungsarmen Lauf sicher. 

 

Die Rollen der CARB-Lager haben selbsteinstellende Eigenschaften, d.h. sie nehmen selbsttätig immer die Stellung ein, bei der die Last wieder gleichmässig über die Rollenlänge verteilt ist – egal, ob der Innenring gegenüber dem Aussenring verschoben und/oder schiefgestellt ist. 

 

Die Tragfähigkeit der CARB Rollenlager ist sehr hoch – auch wenn Schiefstellungen oder Axialverschiebungen auszugleichen sind. Das Ergebnis sind betriebssichere Lagerungen mit langer Gebrauchsdauer.  

 

 

Lager der Grundausführung 

CARB Toroidal-Rollenlager werden in Abhängigkeit von Grösse und Lagerreihe in zwei Grundausführungen gefertigt, als: 

 

Die Tragfähigkeit der vollrolligen Lager liegt erheblich über der der Lager mit Käfig. Beide Ausführungen sind sowohl mit zylindrischer als auch mit kegeliger Bohrung lieferbar. Die kegelige Bohrung ist in Abhängigkeit von der Lagerreihe mit einem Kegel 1:12 (Nachsetzzeichen K) oder mit einem Kegel 1:30 (Nachsetzzeichen K30) ausgeführt.

 

 

Abgedichtete Lager

Das Sortiment an abgedichteten Lagern ist zur Zeit auf vollrollige Lager mittlerer Grösse für langsam laufende Lagerungen beschränkt. Die Lager sind beidseitig mit Berührungsdichtungen versehen. Sie sind mit einem Hochtemperatur-Langzeitschmierfett gefüllt und wartungsfrei.

Die zweilippigen Dichtscheiben aus hydriertem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (H-NBR) sind stahlblecharmiert und dichten gegen die Laufbahn des Innenrings. Mit ihrer äusseren Kante sitzen sie fest in den Eindrehungen am Aussenring und dichten gegen diesen einwandfrei ab, auch bei Einbaufällen mit umlaufendem Außenring. Ihr zulässiger Temperaturanwendungsbereich liegt zwischen –40°C und +150 C.
Das eingefüllte Hochtemperaturfett mit sehr gutem Druckaufnahmevermögen ist ein Polyharnstofffett mit synthetischem Esterlöl als Grundöl. Das Schmierfett hat gute Korrosionsschutzeigenschaften, sein zulässiger Temperaturanwendungsbereich liegt zwischen –25 und +180 C. Die Viskosität des Grundöls beträgt 440 mm²/s bei 40°C und 38 mm²/s bei 100°C.

Die Fettmenge füllt ca. 70 bis 100 % des freien Raumes im Lager aus. Auf Anforderung können die Lager jedoch auch mit anderen Schmierfetten oder von der Normalfüllung abweichender Fettmenge geliefert werden.

 

 

Lager auf Spann- oder Abziehhülse

CARB Toroidal-Rollenlager mit kegeliger Bohrung können ebenso wie die winkelbeweglichen Pendelkugel- und Pendelrollenlager 

 

auf glatten und/oder abgesetzten Wellen montiert werden.

 

Bei grösseren Längenänderungen kann der Lagerkäfig über die Lagerringe hervortreten. Um in solchen Fällen ein Anstreifen des Käfigs an der Mutter bzw. der Mutternsicherung zu vermeiden, stehen, wo erforderlich, für die CARB Lager modifizierte Spannhülsen der Ausführungen E, L oder TL zur Verfügung. 

 

Bei den Spannhülsen..

  • der Ausführung E ist die standardmässige Hülsenmutter und -sicherung KM + MB durch eine KMFE Wellenmutter bzw. die Standard-Hülsenmutter der Reihe HM 30 durch eine am Aussendurchmesser abgesetzte Mutter der Reihe HME 30 ersetzt.
  • der Ausführung L ist die Standardmutter und -sicherung KM + MB durch die niedriger bauende Mutter KML mit Sicherung MBL ersetzt.
  • der Ausführung TL ist die Standardmutter mit -sicherung HM..T + MB durch die niedriger bauende Wellenmutter HM 30 + MS 30 ersetzt.

 

 

Passende Lagergehäuse  

CARB Rollenlager und dazu passende Lagergehäuse ergeben wirtschaftliche, austauschbare und betriebssichere Loslagerungseinheiten, die alle Anforderungen an eine instandhaltungsgerechte Konstruktion erfüllen. Für fast alle CARB Lager der Durchmesserreihen 0, 1, 2 oder 3 stehen SKF Standardgehäuse zur Verfügung. Folgende Einbauarten sind, ohne besondere Maßnahmen ergreifen zu müssen, möglich:

 

  • Lager auf Spannhülse und glatter Welle, oder
  • Lager mit zylindrischer Bohrung auf abgesetzter Welle.

 

 

Abmessungen

Die Hauptabmessungen der CARB Lager (offene Lager / abgedichtete Lager) stimmen mit den Angaben in DIN 616:2000 bzw. ISO 15:1998 überein. Die Abmessungen der Spannhülsen entsprechen DIN 5415:1993 bzw. ISO 2982-1:1995 und die der Abziehhülsen DIN 5416:1990 bzw. ISO 2982-1:1995.

 

 

Schiefstellung

Umlaufende CARB Toroidal-Rollenlager lassen Schiefstellungen zwischen Innen- und Außenring bis ca. 0,5° ohne nachteilige Folgen für das Lager zu (Demo). Grössere Schiefstellungen lassen die Reibung ansteigen und beeinflussen die Lebensdauer. In solchen Fällen empfiehlt es sich, den Technischen Beratungsservice von SKF einzuschalten. Auch ist zu beachten, dass der Ausgleich von Schiefstellungen bei nicht umlaufenden Lagern begrenzt ist. Bei den Lagern mit Kammdeckelkäfig, Nachsetzzeichen MB, soll die Schiefstellung in keinem Fall den Wert 0,5° übersteigen.

 

Schiefstellungen verursachen einen gewissen axialen Rollenversatz im Lager. Sie begrenzen damit die axiale Verschiebbarkeit der Ringe gegeneinander entsprechend den Angaben im Abschnitt "Axiale Verschiebbarkeit".

 

 

Axiale Verschiebbarkeit

CARB Toroidal-Rollenlager können axiale Verschiebungen der Welle relativ zum Gehäuse, wie sie z.B. bei Wärmedehnungen oder bei Abweichungen von der korrekten Lagerposition auftreten, innerhalb des Lagers ausgleichen.

 

Axiale Verschiebungen wie auch Schiefstellungen beeinflussen die axiale Position der Rollen in einem CARB Lager. Axiale Verschiebung reduziert auch das radiale Betriebsspiel. SKF empfiehlt in jedem Fall zu prüfen, ob eine bestimmte axiale Verschiebung zulässig ist, d.h. ob das verbleibende Betriebsspiel ausreichend ist und ob die Rollen nicht über die Ringe hervortreten (Bild a) oder den Sicherungsring (Bild b) oder die Dichtung berühren. Um den Versatz des Rollenkranzes zu ermöglichen, sind an beiden Seiten des Lagers Freiräume vorzusehen, wie im Bild dargestellt. Die mögliche axiale Verschiebung von einem Lagerring gegenüber dem anderen aus der Mittellage ist begrenzt,

 

  • entweder durch den Rollenversatz 
  • oder die Verringerung des radialen Betriebsspiels

Die maximal mögliche axiale Verschiebung ist der kleinere Wert dieser beiden Grenzen.

 

 

Einbau 

Beim Einbau eines CARB Lagers dürfen die beiden Lagerringe nicht gegeneinander versetzt sein und müssen sich die Rollen in der Mittellage befinden. SKF empfiehlt aus diesem Grund den Einbau von CARB Lagern nur auf waagerecht ausgerichteten Wellen bzw. in Gehäusen mit entsprechend ausgerichteter Bohrung vorzunehmen.

Beim Einbau eines CARB Lagers auf eine senkrecht ausgerichtete Welle bzw. in eine senkrecht ausgerichtete Gehäusebohrung, verschiebt sich der Innen- oder Aussenring zusammen mit dem Rollensatz nach unten bis die Lagerluft aufgebraucht ist. In einem solchen Fall und fester Passung auf der Welle oder im Gehäuse kann es durch Aufweiten bzw. Zusammendrücken der Lagerringe zu Verspannungen kommen. Diese können Eindrückungen in den Laufbahnen verursachen oder sogar das Umlaufen der Lagerringe ganz verhindern.

Ist die senkrechte Montage eines CARB Lagers unvermeidlich, muss ein entsprechender Montagehalter verwendet werden, der die Lagerringe und den Rollensatz in Position hält. Ausführliche Montageanleitungen für ein bestimmtes Lager finden Sie online unter skf.com/mount

 

 

Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Unsere Mitarbeiter im Innen- und Aussendienst stehen jederzeit gerne zu Ihrer Verfügung. Tel. 056 426 16 80, Fax 056 426 16 86, E-Mail: info@kull-laube.ch