TL lagers van NSK garanderen dubbele levensduur in de papierindustrie

Rollagers met TL-technologie van NSK worden steeds vaker ingezet in de papierindustrie, een sector waar machinefabrikanten en papierfabrieken streven naar een maximale uitbreiding van de levensduur en uptime. De unieke eigenschappen van de TL reeks (robuustheid en lange levensduur) zorgen voor een aangetoonde grotere weerstand tegen omtrekspanning, het verminderen van breuken van de binnenring en het garanderen van een dubbele levensduur in vergelijking met conventionele lagers met een standaard oppervlaktebehandeling.

De rollagers zijn specifiek ontworpen voor toepassingen in de papierindustrie waar hoge temperaturen voorkomen, zoals droogtrommels, kalanderrollen, canvasrollen en PV-rollen. De lagers werden ontwikkeld als oplossing voor een specifiek probleem: breuk van de binnenring. Dit probleem komt vaak voor bij droogcilinders (inclusief Yankee-drogerrollen) en kalanderrollen, waarbij de stoom door de holle as van de cilinder wordt geleid om deze te verwarmen. Hierbij zet de zitting sneller uit dan het lager, waardoor de pasvorm strakker wordt. Als de omtrekspanning (de uitgeoefende kracht rondom het cilinder) van de binnenste ring toeneemt, kunnen er scheurtjes ontstaan.

Ook hoge temperaturen in papiermachines vormen een bijkomende uitdaging voor de lagers. Zo verlaagt de aanwezigheid van warmte de viscositeit van het smeermiddel, waardoor de levensduur van de lagers afneemt, terwijl ongewenste kruip een negatieve invloed kan hebben op de dimensionale stabiliteit.

Hoewel het starten met een geleidelijke opstartprocedure dergelijke problemen kan voorkomen – zo stijgt ook de temperatuur geleidelijk- kan deze werkwijze enkele uren duren. Papierfabrieken kunnen zich dit verlies in productie en inkomsten niet veroorloven. Een uitgekiende lagerselectie is hier een betere oplossing.

Om de effecten van de temperatuur tegen te gaan, analyseerde NSK het mechanisme achter de binnenste ringbreuken. Op basis daarvan stelde het bedrijf een sterkte-evaluatiemethode op die op zijn beurt leidde tot de ontwikkeling van de eigen TL-specificatie. Het type staal dat in deze lagers gebruikt wordt, is caseïne-gecarboneerd met behulp van een speciale methode van oppervlaktebehandeling. Dit leidt tot zowel een hoge hardheid van het loopvlakoppervlak als dimensionale stabiliteit onder hoge temperaturen. Het is ook van belang dat de sterkte van de binnenste ring voldoende verhoogd om beter bestand te zijn tegen omtrekspanning, zelfs bij temperaturen tot 200°C.

De weerstand van binnenringen die voldoen aan de TL-specificatie is hoger dan de weerstand van binnenringen uit bainitisch staal of lagerstaal. Ook de oppervlaktehardheid van het walsoppervlak is groter dan de hardheid van walsoppervlakken uit bainitisch staal of gehard staal. Deze factoren ondersteunen het vermogen van TL-lagers om langer mee te gaan in kalanders, geleiderollen en strijkrollen.

Een grote papierfabriek die problemen ondervond met haar kalander vormt een goede illustratie van deze probleemstelling en oplossing. De rollagers van de rollen vertoonden meerdere scheuren op de binnenringen. Dat resulteerde tot 12 storingen per jaar die tot overmatige stilstand en onderhoud leidden, met de nodige frustratie tot gevolg. De papierfabriek nodigde het team deskundigen van NSK uit om het probleem te onderzoeken en op te lossen. Als onderdeel van het Toegevoegde Waarde Programma (AIP) van NSK, werd een uitgebreide analyse van de applicatie uitgevoerd.

De NSK-specialisten ontdekten al snel dat de standaard kogellagers die ingezet werden in de kalanderrol niet voorzien waren van gecarboneerde binnenringen, waardoor ze gevoelig zijn voor de grote hitte in de toepassing. Dat resulteerde in scheuren van de binnenringen. Daarom werd aangeraden om over te schakelen op NSK rollagers met TL-technologie. De innovatieve chemische staalsamenstelling en grotere weerstand tegen omtrekspanning en scheuren, verdubbelde de levensduur van de lagers en verminderde de kosten voor vervanging van de lagers en de stilstandtijd. Sinds de wijziging vijf jaar geleden heeft de papierfabriek ongeveer 430.000 € bespaard.

De NSK rollagers met TL-technologie zijn sinds 1994 in gebruik op de droogcilinders en in andere papiermachines zonder dat er problemen zijn gemeld. Vandaag worden meer dan 100 verschillende TL-lagerafmetingen/ -types geproduceerd, wat een breed scala aan klanten helpt om betere en meer kosteneffectieve machineprestaties te bereiken. Bovendien kan NSK grote TL-serie zelfinstellende rollagers aanbieden met diameters tot 1.360 mm, zo is er ook een oplossing voor de Yankee drogerollen.

1) Veel onderdelen van papiermachines zijn onderhevig aan hoge temperaturen, wat
specifieke uitdagingen voor de lagers oplevert. Foto: Moreno Soppelsa/Shutterstock

  Meer weten…