Fett- oder Ölbad-Schmierung für Industrielager: Wie Sie wählen und wie oft nachgeschmiert wird

Zuerst die Katalog-Grenzdrehzahl für jedes Verfahren prüfen

Die Drehzahl scheidet ein Verfahren aus, bevor irgendetwas anderes verglichen wird. Katalog-Grenzdrehzahlen werden je Lagertyp getrennt für Fett- und Ölbad-Schmierung veröffentlicht, und eine Katalogsuchmaske führt getrennte Felder „Limiting Speed: Oil Lub.“ und „Limiting Speed: Grease Lub.“, was bestätigt, dass die beiden Werte getrennt veröffentlicht werden^9,17.

Die tabellierten thermischen Grenzwerte eines Herstellers setzen die Fett-Grenze auf 66 % der Grenze bei statischem Öl, wobei alle tabellierten Grenzwerte auf statischer Ölschmierung mit einem Ölstand in der Mitte des untersten Wälzkörpers basieren¹⁰.

Dieser 66-%-Wert ist ein tabellierter thermischer Grenzwert eines einzelnen Herstellers, keine maßgebliche Norm, daher sind die einschlägigen Werte für den konkreten Lagertyp aus dem Katalog zu lesen¹⁰. Oberhalb von 80 % der Katalog-Grenzdrehzahl ist der Hersteller zu konsultieren, der die Anwendung analysiert sowie Schmierverfahren und Käfig empfiehlt^9,16.

Entscheiden, ob Gehäusetemperatur und Wärmelast Fett überhaupt zulassen

Öl wird niedrige Reibung, überlegene Wärmeableitung und Eignung für hohe Drehzahlen zugeschrieben, während Fett einfache Anwendung, gute Abdichtung und Fetthaltung sowie die Fähigkeit, schwere Lasten und hohe Temperaturen zu ertragen, zugeschrieben wird¹⁹. Die praktische Grenze ist die Gehäusetemperatur.

Die meisten Anwender halten Gehäuse unter 60 C (140 F); darüber hinaus sind spezialisiertes Öl, ständige Standkontrollen und wesentlich kürzere Nachfettungsintervalle erforderlich, wenn Fett das gewählte Schmiermittel ist¹¹.

Der Mechanismus ist ein zweistufiger Ausfall: Die Ölviskosität geht mit steigender Temperatur verloren, sodass Metall-zu-Metall-Kontakt entsteht, und das Grundöl mit seinen Additiven baut sich physikalisch ab¹¹.

Für die Fettauswahl wird 200 C (392 F) als Schwellenfrage genannt, wobei Dauer- gegen Intervallbelastung und Heiz-/Kühlzyklen zu berücksichtigen sind; bei Dauerbelastung wird ein Spitzenprodukt empfohlen, das die Betriebsanforderungen erfüllt².

Keine Quelle in diesem Set quantifiziert die Wärmeabfuhrleistung eines der beiden Verfahren, daher stützt sich die Temperaturentscheidung auf die Gehäusetemperatur und den Nennbereich des Fetts statt auf eine berechnete Wärmebilanz.

Das Fett-Nachschmierintervall aus dem Geschwindigkeitsfaktor festlegen, dann verkürzen

Für Rillenkugellager existiert eine Basis-Tabelle für Nachschmierintervalle, kalibriert für Lithium/Mineralfette bei 70 C, horizontale Welle und C/P >= 15²³. Der Geschwindigkeitsfaktor nDm ist die primäre Eingangsgröße: Er legt die Lineargeschwindigkeit am Schmierfett-Arbeitspunkt fest und bestimmt das optimale Fettvolumen und das Nachschmierintervall³.

Die folgenden Basisintervalle gelten nur unter diesen Kalibrierbedingungen, und die Tabelle ist ausdrücklich näherungsweise und auf Rillenkugellager beschränkt²³. Verkürzen Sie das Basisintervall bei höherer Temperatur, höherem Geschwindigkeitsfaktor und konstanter Axiallast, was die Fettlebensdauer reduziert^11,21,23.

Die SKF-Konvention halbiert das Intervall für jedes 15 C über 70 C, sodass 85 C 0,5 des Basisintervalls und 100 C 0,25 ergeben²³. Keine Quelle in diesem Set gibt eine Nachschmierintervall-Tabelle für andere Lagertypen als Rillenkugellager an.

Die Dichtung oder Sperrscheibe wählen, die das Schmiermittel hält und Wasser und Staub des Einsatzorts ausschließt

Fetthaltung und Verschmutzungsausschluss hängen vor allem von der verbauten Dichtung oder Sperrscheibe ab, nicht vom Schmiermittel allein. Eine 2RS-Gummi-Kontaktdichtung schließt Staub und Wasser besser aus als eine Sperrscheibe aus Metall, senkt aber die Grenzdrehzahl und ist auf etwa 100 C begrenzt^24,26.

Eine Metallsperrscheibe arbeitet kontaktlos und bietet keinen echten Wasserschutz²⁶. Eine kontaktlose Labyrinthdichtung hat keine Reibung, keine dichtungsbedingte Drehzahlbegrenzung und keinen Schmierbedarf an der Dichtung, mit einem angegebenen Temperaturbereich von -40 C bis 140 C für Kunststoff und -40 C bis 171 C für Stahl oder Aluminium²⁷.

Labyrinthdichtungen können für Fett- wie Ölschmierung dienen, mit Öl aber nur, wenn der Ölstand unter dem Abdichtdurchmesser liegt, und sie dichten feine und grobe Verschmutzung auf horizontalen Wellen zuverlässig ab^25,27. Ein gesperrtes, fettgeschmiertes Lager ist nicht abgedichtet, aber neues Fett kann durch Kapillarwirkung nachgesogen werden, während sich der Käfig dreht⁴.

Keine Quelle in diesem Set nennt eine Dichtungsanforderung, die spezifisch für Ölbad gegen Fettschmierung ist.

Bestätigen, dass Wellenlage und Ölstand das gewählte Verfahren tragen können

In einem statischen Ölbad dient das Gehäuse als eigener Behälter, und im Stillstand liegt der Ölstand knapp unter der Mitte des untersten Wälzkörpers^6,10. Auf diesen Stand stützen sich auch die tabellierten Drehzahlgrenzen eines Herstellers, sodass Ölstand und Drehzahlgrenze verknüpft sind¹⁰.

Eine Labyrinthdichtung mit Öl ist nur zulässig, wenn der Ölstand unter dem Abdichtdurchmesser liegt, und Labyrinthabdichtung ist auf horizontalen Wellen zuverlässig²⁷. Prüfen Sie Folgendes, bevor Sie sich auf ein Ölbad festlegen.

• ✓Bestätigen, dass die Welle horizontal ist, wenn eine Labyrinthdichtung mit Öl verwendet wird [S27].
• ✓Bestätigen, dass der Ölstand unter dem Abdichtdurchmesser liegen kann [S27].
• ✓Bestätigen, dass der Ölstand im Stillstand knapp unter der Mitte des untersten Wälzkörpers liegt [S6,S10].
• ✓Bestätigen, dass das Gehäuse als eigenständiger Behälter fungieren kann [S6].

Die Fettverträglichkeit vor dem Mischen oder Wechseln von Fetten prüfen

Das Mischen unverträglicher Verdicker wie Lithium mit Polyharnstoff kann das Fett drastisch erweichen oder verhärten und so einen Schmierungsausfall verursachen¹⁴. Schon innerhalb desselben Verdickertyps können Grundöle und Additive wechselwirken, daher sollte das Lager gründlich gereinigt werden, bevor ein anderes Fett aufgebracht wird¹⁴.

Ist Mischen unvermeidbar, die Verträglichkeit nach ASTM D6185 prüfen, wobei eine Änderung des Tropfpunkts oder der Ölseparator von mehr als 15 % Unverträglichkeit anzeigt¹⁴. Dieselbe Quelle weist darauf hin, dass synthetische Grundöle NBR-Gummidichtungen quellen oder zersetzen können, daher ist das Fett auch gegen das Dichtungsmaterial zu prüfen²⁶.

Befüllungs-, Personal-, Leckage- und Entsorgungskosten des Ölsystems gegen ein abgedichtetes Fettlager abwägen

Ölsysteme kosten laut Quellen mehr als Fett, in der Erstinvestition wie in der Wartung, verursachen Leckage- und Entsorgungsprobleme und erfordern mehr Personal, um die Füllstände zu halten⁶. Abgedichtete, fettgeschmierte Lager werden als im Allgemeinen wartungsfrei beschrieben, wobei die Werksbefüllung typischerweise die Lebensdauer des Lagers hält³⁰.

Derselbe Quelle, die die Ölnachteile auflistet, ergänzt, dass in vielen Anwendungen diese Nachteile gegenüber den Kosten wiederholter Lagerschäden und Stillstandszeiten unter fortgesetzter Fettnutzung unbedeutend sind⁶. Keine Quelle in diesem Set quantifiziert den Kosten-, Personalstunden-, Ölentsorgungs- oder Filtrationsunterschied, daher ist der Vergleich richtungsweisend statt eine Amortisationsrechnung.

Die Schmierverfahrensentscheidung je Lagertyp an den Hersteller übergeben

Die Quellen begründen die Lagertypauswahl über Last und Drehzahl und stellen separat fest, dass Fett die häufigste Schmiermittelform für ZZ- und 2RS-abgedichtete Lager ist, während offene Lager häufiger Öl nutzen, weil das offene Design erlaubt, dass Öl frei ein- und austritt^19,22,33. Sie verknüpfen keinen konkreten Lagertyp mit einem konkreten Schmierverfahren.

Keine Quelle in diesem Set nennt eine Schmierverfahrensempfehlung je Lagertyp, daher lässt sich eine solche Zuordnung hier nicht ableiten. Wo die Betriebsdrehzahl 80 % der Katalog-Grenzdrehzahl überschreitet, analysiert der Hersteller die Anwendung und empfiehlt Schmierverfahren und Käfig^9,16.

Für eine Lagerstelle, deren Verfahren sich nicht allein aus Drehzahl und Temperatur ergibt, ist diese Konsultation der Weg zur Antwort auf Lagertypebene.

Wo die Quellen bei den entscheidungsrelevanten Zahlen uneinig sind

Zwei Zahlen, die in die Dichtungs- und Kostenentscheidung einfließen, sind zwischen den Quellen nicht geklärt. Halten Sie beide Positionen sichtbar und verifizieren Sie diejenige, die für Ihre Lagergröße und Belastung gilt.

Was die Quellen nicht belegen

• Keine Quelle gibt Angaben zum Ölwechselintervall oder zur Öllebensdauer für ein Ölbad.
• Kein numerischer n·dm- oder Drehzahlverhältnis-Grenzwert für Fett gegenüber Ölbad wird angegeben; nur die 66-%-Beziehung und die 80-%-Konsultationsschwelle.
• Keine nach Verdicker oder Basisöl differenzierte Temperaturgrenzwerttabelle für Fett wird bereitgestellt.
• Keine quantifizierte Wärmeabfuhrfähigkeit von Fett gegenüber Ölbad wird angegeben.
• Keine Schmiermethoden-Empfehlung je Lagertyp (Rillenkugellager, Schrägkugellager, Pendelrollenlager, Axiallager, hochbelastet) wird bereitgestellt.
• Kein quantifizierter Vergleich von Kosten, Arbeitsstunden, Ölentsorgung oder Filterkosten zwischen Fett und Ölbad wird bereitgestellt.
• Keine Regel, die die Montagelage mit einer verpflichtenden Schmiermethode verknüpft, wird angegeben.
• Keine IP-Schutzart oder quantifizierte Partikelausschlussdaten für 2RS gegenüber ZZ werden bereitgestellt.
• Keine Quelle liefert eine Nachschmierung-Intervalltabelle für Lagertypen andere als Rillenkugellager.