26.11.2019, DACHAU
STROMISOLIERENDE LAGER
Stromdurchgangsschäden und ihre Folgen:
Beim Einsatz von Wälzlagern in:
• Radsätzen und Fahrmotoren (Schienenfahrzeuge)
• Gleich- und Wechselstrommotoren (Antriebstechnik)
• Generatoren (Windenergie)
kann es zu Stromdurchgang kommen.
Dieser führt unter ungünstigen Bedingungen zu Schäden an Laufbahnen und Wälzkörpern und damit zum vorzeitigen und unerwarteten Ausfall eines Motors oder Generators.
Neben dem Instandsetzungsaufwand bedeutet dies zusätzliche Kosten durch den Maschinen- bzw. Produktionsausfall.
Wesentlich wirtschaftlicher ist es, schon bei der Planung den Einsatz von elektrisch isolierten Lagern vorzusehen.
Damit steigt durch reduzierte Wartungskosten und eine höhere Maschinenverfügbarkeit der Kundennutzen.
Generell zeigen stromisolierende Lager (keramikbeschichtet oder in Hybridausführung) gegenüber Standardlagern einen deutlich höheren Widerstand gegen Stromdurchgang.
Stromisolierende Lager als Prävention:
In aller Regel ist es schwierig, die durch das Aggregat bedingten Ursachen für Lager-Spannungen zu beseitigen.
Dennoch können Lagerschäden vermieden werden, wenn es gelingt, den Stromfluss zu unterbinden oder deutlich zu reduzieren.
Dafür stehen heute stromisolierende Wälzlager in vielen Ausführungen zur Verfügung.
Keramikbeschichtete Lager
Vorteile beschichteter FAG-Lager:
• Hohen Isolationsschutz bieten die Beschichtungen aus Oxidkeramik. Diese werden im Plasmaspritzverfahren auf die Lagerflächen aufgebracht.
• Durch eine spezielle Versiegelung wirkt die J20AA-Beschichtung selbst in feuchter Umgebung isolierend. Die Oxidkeramikschicht ist sehr hart, verschleißfest und ein guter Wärmeleiter.
• Die Außenabmessungen der stromisolierten Wälzlager entsprechen den Abmessungen nach DIN 616 (ISO 15). Stromisolierte Lager sind also mit Standardlagern austauschbar.
• Für besondere Anwendungen, z.B. bei drehendem Außenring, wird die Beschichtung des Innenrings nach J20C empfohlen.
• Erhältlich sind beschichtete Rillenkugellager ab Baureihe 62 neben der offenen Ausführung auch mit ein- oder beidseitiger Lippendichtung. Somit kann der Anwender hier ebenfalls die Vorteile einer Lebensdauerschmierung nutzen.
Hybridlager
Als Alternative zu den beschichteten Wälzlagern bieten sich FAG-Hybridlager an; deren Ringe sind aus Wälzlagerstahl, die Wälzkörper aus Keramik.
Hybridlager haben das Vorsetzzeichen HC. Die Wälzkörper sind absolut verschleißfest und übernehmen die Funktion der Stromisolierung.
Neben Kugellagern gibt es auch Zylinderrollenlager in Hybridausführung.
Vorteile der FAG-Hybridlager:
• Höchster Widerstand gegen Stromdurchgang.
Ihr Gleichspannungswiderstand liegt auch bei höheren Temperaturen im GOhm-Bereich. Ein typischer Wert für die Kapazität liegt bei 40 pF und damit um den Faktor 100 niedriger als bei keramisch beschichteten Lagern.
• Höhere Drehzahlen bei geringerer Reibung und damit niedrigere Temperaturen
• Bessere Notlaufeigenschaften
Gegenüber den Standardlagern mit „for-life-Schmierung“ haben Hybridlager eine höhere Fettgebrauchsdauer.
Bei kleineren Wälzlagern sind die Hybridausführungen wirtschaftlicher als keramisch beschichtete Lager.
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