• Explosionsdarstellung Testrolle

Wälzlagertechnologie

Optimierte Profilformen für Lauf- und Stützrollen

Für viele Einbausituationen ist der kritische Faktor nicht die Tragzahl der Lagerung innerhalb einer Lauf- oder Stützrolle, sondern die zu geringe Verschleißresistenz im Kontakt der Mantelfläche (Außenring) zum Wälzpartner (Schiene). Die in der Regel dickwandig ausgeführten Außenringe können, bei fehlerhafter Auswahl der Profilform, zu frühzeitigen Verschleiß am Wälzpartner und somit zum Ausfall der gesamten Einheiten führen.

Laufrollen werden häufig mit balligem oder geradem Profil der Außenring-Lauffläche ausgeführt. Zylindrische Rollen mit geradem Profil können zwar hohe Lasten übertragen, besitzen allerdings keine hohe Kippwinkeltoleranz und stellen daher sehr hohe Ansprüche an die Genauigkeit der Anschluss-Geometrien (Bild 1).

Laufrollen mit balligem Profil werden daher gerne genutzt, um die Problematik der geringen Kippwinkeltoleranz zu umgehen, da diese Profilform auch höhere Schiefstellungen toleriert. Jedoch führt dies zu einer deutlichen Steigerung der Kontaktpressung (Bild 2).

Bild 1: Linienkontakt
 
Bild 1: Linienkontakt
Bild 2: Punktkontakt
 
Bild 2: Punktkontakt

Die Kombination der beiden Grundformen, wie zum Beispiel zylindrisch-ballige Profile, wirken diesen Effekten zwar entgegen, können aber nur bei ausreichend breiten Lauf- oder Stützrollen (z.B.: Stützrollen für Vielwalzwerke) eingesetzt werden.

Die Firma Artur Küpper hat daher für die Lauf- und Stützrollen eine optimierte Profilform entwickelt und erfolgreich getestet. Durch den Einsatz von Außenringen mit optimiert profilierten Mantelflächen sind wir in der Lage die Kontaktsituation auf Ihre Bedürfnisse anzupassen:

Mit der Profilform K-Opt wurde eine Alternative zum balligen Profil gefunden. Die Kontaktpressung wurde deutlich reduziert, wobei Kippwinkel im Rahmen der zulässigen Schiefstellung der inneren Lagerung weiterhin sicher übertragen werden.

Die Profilform L-Opt nähert sich dem Ideal des Linienkontakts zur Übertragung hoher Lasten an, ohne die Gefahr von hohen Spannungen durch Kantenläufer die bei kleinsten Schiefstellungen des Außenrings entstehen können.

Mit unseren entwickelten Auslegungstools können wir für Ihre spezielle Aufgabenstellung eine spezifische Profilform erstellen. In der Auslegung berücksichtigen wir mögliche Schiefstellungen aus angrenzenden Konstruktionen, den Werkstoff der Schiene oder Gegenrolle und die Umgebungsbedingungen.

Zusammengefasst führt die Anpassung des Profils der Außenring-Lauffläche:

  • zu geringeren Kontaktspannungen
  • zu geringerem Verschleiß an beiden Wälzpartnern
  • zu einer niedrigeren Wärmeentwicklung
  • zu einer höherer Lebensdauer

 

Und somit zu einer gesteigerten Anlagenverfügbarkeit, bei gleichzeitiger Senkung der Instandhaltungskosten.

Bild 3: Optimierte Profilform
 
Bild 3: Optimierte Profilform

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