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Praktikerkonferenz, Graz 2007
Referent
Bernd Höflein
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GliederungGliederung-- EinleitungEinleitung
-- LebensdauerberechnungLebensdauerberechnung von von WälzlagerungenWälzlagerungen
-- HerkömmlicheHerkömmliche WälzlagerabdichtungenWälzlagerabdichtungen
-- EinflussEinfluss von von VerschmutzungenVerschmutzungen imim SchmiermediumSchmiermedium auf die auf die LebensdauerLebensdauer
-- EinflussEinfluss derder LagerlebensdauerLagerlebensdauer auf die “Life Cycle Costs” auf die “Life Cycle Costs” derder PumpePumpe
-- Innovative Innovative WälzlagerabdichtungenWälzlagerabdichtungen zurzur ErhöhungErhöhung derder PumpenstandzeitPumpenstandzeit
-- PraxisbeispielePraxisbeispiele
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Einleitung
• Betrachtung des gesamten Aggregates Pumpe, Getriebe Motor• AESSEAL als GLRD Hersteller Wälzlagerabdichtung• straffes Kostendenken erforderlich / Reduzierung der Instandhaltungskosten• Analyse der technischen Anforderungen• Analyse des existierenden Abdichtsysteme• Entwicklung von Alternativen
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Lebensdauerberechnung von Wälzlagern
• Lna = a1 x a23 x Lhwobei:• Lna = Ermüdungslaufzeit• Lh = nominelle Lebensdauer aus DIN 622• a1 = Korrekturfaktor für die
Ausfallwahrscheinlichkeit (bei L10 = a1 = 1)
• a23 = Korrekturfaktor für Werkstoff und Betriebsbedingungen
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Korrekturfaktor a23
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HerkömmlicheWälzlagerabdichtungssysteme
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Herkömmliche Wälzlagerabdichtungen
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Einfluß von Kontamination im Scmiermedium auf die
Lagerlebensdauer• Z. Bsp. durch Kontamination verschlechtert sich die
Viskosität des Schmiermittels• damit wird der Faktor a23 beeinflußt• Mit kleiner werdendem a23 wird Lna ebenfalls kleiner• Die Lebensdauer von Wälzlagern hängt also mit der
Reinheit des Schmiermittels direkt zusammen.• Ebenfalls aus Untersuchungen von Wälzlagerherstellern
ist der Einfluß der Verschmutzung/Kontamination bekannt
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Warum sollte man sich über ein bischenWasser den Kopf zerbrechen??
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48%
78%83%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
0.002% 3.000% 6.000%
% Reduction in fatigue Life
% Reduction in fatigue Life
% water in oil
Wassereintritt -Auswirkung in Wälzlagergehäusen?
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Von wo kommt die Kontamination
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Erwärmung/Abkühlung des Lagers und Volumenvergrößerung/Volumenverkleinerung
der eingeschlossenen Luft
Korrosion
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Erfüllen Wälzlagerabdichtungen ihreAufgabe?
FAKT - 0.002% (200 parts per million) Feuchtigkeit kann die Lagerlebensdauer
um 48% reduzieren
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Einfluß auf die LCC der Pumpe
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• Nicht geeignet um WasserKontamination aus dem Lagergehäuseherauszuhalten
• In der Regel kürzere Standzeit alsdie Lager
• Beschädigung der Wellenoberflächedadurch entstehende Folgekosten
• Bei Leckagen und dadurchSchmiermittelverlust kann Totalausfallder Wälzlagerung erfolgen
• API610 9th Edition sagt “Lip-type seals shall not be used in centrifugal pumps”
RWD´s –die tatsächlichenKosten!
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Schäden durch RWD´s!
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home
Durch RWD´s erzeugte Kosten!
Kosten – 32 mm WellendurchmesserRWD € 10.00 - Nitrile
€ 20.00 - Viton€ 35.00 - Graphite PTFE
Wälzlager € 50.00
Öl € 15.00
Welle € 1000.00 – Neue Welle€ 250.00 aufgespritzt
GLRD € 350.00 – Komponenten GLRD€ 550.00 – Patrone einfachwirkend€ 900.00 - Patrone doppeltwirkend
Labour € 1200.00 - 16 Stunden
Bester Fall € 1875.-
Schlechtester Fall € 3200.-
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berührend berührungslos
Innovative Innovative WälzlagerabdichtungenWälzlagerabdichtungen zurzurErhöhungErhöhung derder PumpenstandzeitPumpenstandzeit
MagTecta
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Patent Pending
Massiver WOKA Gegenring
Stationärer Magnet
MagTectaTM
Isolationshülse
SelbstjustierendeGleitflächen
AntimonkohleGleitringe
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WERKSTOFFE
•Gehäuse 316L - Edelstahl•Magnet Samarium-Kobalt •Gleitflächen stationär Antimon Kohle•Gegenring rotierend Wolframkarbid •Isolationshülse Ph-Bronze/Plastik•Flächenhalter 416 Edelstahl•Sicherungsring 302 Edelstahl•O-Ringe Viton oder EPDM
TECHNISCHE DATEN•Temp –20 +200°C•Umfangsgeschwindigkeit max. 8m/s
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10,0 mm 12,5 mm
Eine Magtecta passt für 2 Querschnitte
MAGTECTA M-TXS
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9,0 mmab 45mm13,0mm
11,0 mmab 45mm15,0mm
Eine Magtecta passt für 2 Querschnitte
MAGTECTA-LXS
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Standard Range
API Standard bei
Oil Nebel Anwendungen
bis 20m/s mitSpritzölschmierung
bis 2.5m/s bei Trockenlauf
bis 4m/s mitFettschmierung
bis 20m/s mitÖlnebelschmierung
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Sonderbauarten
Kleine Querschnitte – bis zu 5mm Axial Bewegung – bis zu +/-0.100” (2.5mm)Zur Beherschung von Wärmeausdehnungen
Große Durchmesser – Größen von 6” to 11”(150mm to 280mm)
“Self-aligning” Stehlageranwendung -nimmt Winkelabweichungen auf
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MagTectaTMEinfach und effektiv
• Sicher - Doppeldichtung• Zuverlässig - Flächen Antimonkohle/Wolframkarbid
• Universell - nur 1 Typ für alle Anwendungen•Leichter Einbau - kompakt nur ein Bauteil
KurzeKurze EinbaulängeEinbaulänge ==auchauch fürfür gestuftegestufte WellenWellen
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Innovative berührungsfreie
Lagerabdichtung
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ARKNAIN “Shut-off” valve
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Gehäuse
Welle
AtmosphäreLager-gehäuseLuft
StatischeAbdichtung
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Gehäuse
Shaft
AtmosphäreLager-gehäuseLuft
Gehäuse-luftentweicht
0 rpm3,000 Umin-1
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Gehäuse
Welle
AtmosphäreLager-gehäuseLuft
0 Umin-1
StatischeAbdichtung
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Hohlraum reduziert hoheStrömungsgeschwindigkeit& dient als innenliegendeAuslassöffnung
Integrierte nichtrotierende Vortex Kammern “Zenith barrier”
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Hohlraumreduziert hoheStrömungs-geschwindigkeit
Integrierte nichtrotierende Vortices “Zenith barrier”
ÖlspritzervomLager-gehäuse Welle
DOPPELTE ChanceÖlaustritt zu verhindern
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Welle
1. Ablass
2. Ablass
Wasser-spritzer
GehäuseBabylonischeTerrassenKonstruktion
DOPPELTE ChanceWassereintritt zuverhindern
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Ersetze 2O-Ringe
Reparabel?
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ErsetzeFlächen-schutz
JA!!Reparabel?
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Labtecta Gehäusetemperatur bei verschiedenen Wellenumfangsgeschwindigkeiten - Trockenlauf
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
50,00
2 3 5 10 15 20
Wellenumfangeschwindigkeit (m/s)
Tem
pera
tur (
°C)
1.750"100-mm140-mm
Durchschnitt.GehäuseTemperatur
Umgebung
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LabTecta Testergebnis (ppm/Std Wasserkontamination im Öl)
-5
0
5
10
15
20
25
0,5 2 3 5 10 15 20
Wellenumfangsgeschwindigkeit (m/s)
Par
ts P
er M
illio
n (p
pm)/S
td
1,75100mm140mm
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An Alumina plant was searching for a better solution to keep contamination out of their Hazleton pumps and preferred a split sealing solution. The customer machined the casting faces flat to accept a flange mounted LabTecta RDS (split). A one hour test run for the pump was completed inSeptember 22, 2006 with a complete success for the LabTecta RDS!
LabTecta Case Reference 3304Industry: Alumina processingApplication: Hazleton pumpPrevious solution: Simple OEM labyrinth
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LabTecta Case Reference 3326Industry: Pulp and PaperApplication: Breast and Forward drive RollPrevious solution: OEM labyrinth with grease purge
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Elektromotore
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Getriebe
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Gebläse Zentrifugal
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Bandstahlwalzwerke
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