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Lagerlösungen

Foto: Copyright © 2014 Knapp Wälzlagertechnik GmbH

Lager stützen und fixieren rotierende Wellen in Maschinen und Antriebskomponenten. Es sind Maschinenelemente, die die Gesamtleistung eines Systems beeinflussen. Für Lager zum Beispiel in Werkzeugmaschinen sind neben der Tragfähigkeit die Genauigkeit, die Steifigkeit und das Drehzahlvermögen maßgebliche Leistungsparameter eines Lagers. Besonders bei Drehanwendungen mit längerer Einschaltzeit und hohen Drehzahlen sind weitere Einflussgrößen zu berücksichtigen, etwa die thermische Verformung.

Mit oder ohne Wälzkörper
Man unterscheidet Gleitlager und Wälzlager; hinsichtlich der Richtung der Lagerkraft unterscheidet man Radial- und Axiallager. Bei den Wälzlagern sind Wälzkörper eingebaut - Kugeln oder Rollen -, wie dies beispielsweise bei Kegelrollen-, Zylinderrollen-, Kreuzrollen-, Pendelrollen- Rillenkugel- oder Schrägkugellager der Fall ist. Lager bestehen aus zwei Ringen - dem Innen- und dem Außenring, die sich gegeneinander bewegen. In einem Wälzlager rollen die Wälzkörper auf einer definierten Laufbahn zwischen Innen- und Außenring. Bei Gleitlagern bildet ein Schmierstoff die Gleitfläche für die Ringe - im Fall der schmierstofffreien Polymergleitlager allerdings entfällt eine Schmierung komplett. Gleitlager sind allgemein geeignet für hohe Belastungen und hohe Drehzahlen, außerdem arbeiten sie leiser als Wälzlager, weil die Bewegung der (metallischen) Wälzkörper entfällt.

Wesentliches Leistungsmerkmal eines Lager ist die Reibung: je weniger Reibung im Lager, desto leichter läuft die Welle und somit die komplette Maschine oder Anlage; je weniger Reibung, desto weniger Materialverschleiß tritt auf; je weniger Reibung, desto weniger Energie verbraucht die Maschine.

Wenig Verlust im Lager
Ein Einsatzbeispiel: Geräuscharmer Lauf und geringer Energieverbrauch sind wichtige Anforderungen an moderne Elektromotoren. Hierfür sorgen eine optimale Lagersituation der Wälz- und Kugellager sowie die richtigen Einbauverhältnisse. Dies stellt hohe Anforderungen an die innere Geometrie, Dichtungssysteme und an Befettung der Kugellager. In Elektromotoren werden häufig geräuscharme einreihige Rillenkugellager eingesetzt; sie sind für hohe Drehzahlen ausgelegt, wie man sie in Elektromotoren üblicherweise vorfindet. Das richtige Betriebsspiel sowie eventuelle Vorspannung der Lagerung sind wichtig für einen ruhigen Lauf der Motoren. Zu den entscheidenden Kriterien zählt die axiale und radiale Laufgenauigkeit - sie steht für Effizienz und Laufleistung. Denn die im Motor wirkende Verlustleistung muss so gering wie möglich gehalten werden. Premium-Quality-Rillenkugellager reduzieren die Reibung durch optimierte Dichtungssysteme und innere Geometrie: Der innere Aufbau der Lagerung sowie die Abdichtsysteme werden an die anwendungsspezifischen Anforderungen der Elektromotoren angepasst. Durch den erhöhten Wirkungsgrad trägt dieses Rillenkugellager zur Verbesserung der Motorleistung bei. Für eine optimale Lagersituation in Elektromotoren empfiehlt sich der Einsatz von Rillenkugellagern in Kombination mit Kugellagerausgleichsscheiben; diese Scheiben werden eingesetzt, um Kugellager mit einer leichten Axialkraft zu belasten und vorzuspannen. Die welligen Ausgleichsscheiben üben eine definierte Anpresskraft auf den Außenring des Lagers aus; dadurch erhöhen sich Laufruhe und Lebensdauer des Lagers, und es ergibt sich in Elektromotoren ein gleichmäßiger, ruhiger Lauf. pb

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