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Artikel und Hintergründe zum Thema

Lager für Großmaschinen

Eins, zwei, drei

Im Trend: Lager für Großmaschinen
Drei-Lagerlösungen mit Rollenlagern erreichen höchste Steifigkeiten und Tragfähigkeiten. (Fotos: Schaeffler)
Mit der Bedeutung der regenerativen Energieerzeugung – vor allem durch Windkraftanlagen – wächst die Nachfrage nach Produktionsmaschinen für großformatige Komponenten. Schaeffler hat Ein-, Zwei und Drei-Lagerlösungen für Großbearbeitungszentren im Portfolio.

Besonders die Drehbearbeitung großer und schwerer Bauteile ist wegen der langen Einschaltdauer bei entsprechend hohen Drehzahlen eine besondere Herausforderung für die Konzeption von Werkzeugmaschinen. Die Lagerung der Planscheibe als Träger des Werkstückes in Vertikaldrehmaschinen hat einen signifikanten Einfluss auf die Leistung der Maschine. Neben der Genauigkeit und Steifigkeit ist dabei die Dauerdrehzahleignung für diese Anwendungen entscheidend.

Wirtschaftliche Ein-Lagerlösung

Die mechanisch einfachste Gestaltung der Lagerung ist die Verwendung eines einzelnen Lagers. Es nimmt Kräfte und Momente aus allen Richtungen auf und bietet eine günstige Nachschmiermöglichkeit. Zum Einsatz kommen dabei zum Beispiel die anschraubbaren Lagereinheiten der Baureihe YRTS und ZKLDF. Ihr Größenbereich ist auf einen Bohrungsdurchmesser bis 460 beziehungsweise 725 Millimeter beschränkt. Für größere Durchmesser eigenen sich Kreuzrollenlager, die eigens für diese Anwendungen entwickelt wurden. Schaeffler hat sie im Durchmesserbereich von 457,2 bis 2.100 Millimeter im Angebot; diese Komponenten sind auch für größere Tische eine einfache Lagerungsmöglichkeit. Für die Mehrzahl der Standardanwendungen bilden diese Ein-Lagerlösungen einen guten Kompromiss zwischen Performance, konstruktivem Aufwand und Preis.

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Optimale Mehr-Lagerlösung

Werden mehrere Lager für die Lagerung des Rundtisches benutzt, besteht die Möglichkeit der gezielten Paarung. Dabei kann prinzipiell jedes Lager entsprechend seiner Tragfähigkeit, Steifigkeit und bezüglich des Drehzahlvermögens ausgewählt werden. Bei der Mehrlagerlösung ist das Hauptlager in Form eines Axiallagers das Kernstück; seine Eigenschaften bestimmen maßgeblich die Performance der Maschine.

Bewährt haben sich zwei Konstruktionsvarianten: Die Zwei-Lagerlösung besteht aus einem Axiallager (Axialrillenkugellager oder Axialzylinderrollenlager) und einem Schrägkontaktlager (Schrägkugellager oder Kegelrollenlager). Der Planlauf wird durch das Axiallager und der Radiallauf durch das Schrägkontaktlager bestimmt. Das Axiallager begrenzt aufgrund des größeren Durchmessers üblicherweise die Drehzahl und wird mit dem Schrägkontaktlager vorgespannt, um in jedem Lastfall definierte kinematische Bedingungen im Wälzkontakt zu gewährleisten. Die Drei-Lagerlösung besteht aus zwei Axiallagern gepaart mit einem Radiallager: Das größere Axiallager übernimmt die Hauptlast von Tischplatte und Werkstück, das kleinere Axiallager dient zum axialen Vorspannen der Lagerung und als Gegenlagerung bei der Aufnahme von Kippmomenten. Die radiale Führung übernimmt das Radialzylinderrollenlager.

Präzision auch im Großlager

Generell gilt, dass die Konstruktionsvarianten mit Kugellagern höhere Drehzahlen und die mit Zylinderrollenlagern höhere Steifigkeiten und Tragfähigkeiten erreichen können. Die höchsten Tragzahlen lassen sich mit Axialzylinderrollenlagern bis zu einem Durchmesser von 3.830 Millimeter erreichen. Beeindruckend sind die möglichen Genauigkeiten auch bei großen Lagerdurchmessern, die somit einen wertvollen Beitrag zur Bearbeitungsqualität leisten.

Die Schaeffler Gruppe bietet dem Kunden umfassenden Service an – etwa den Ingenieurdienst vor Ort oder die fundierte Lagerauslegung mit der von Schaeffler entwickelten Berechnungssoftware Bearinx, mit der definierte Zustände in den Wälzkontakten für alle Lastfälle berechnet werden. Und schließlich sorgt die Unterstützung bei der Montage durch die Serviceabteilungen des Industrial Aftermarket dafür, dass bei aufwändigen Mehr-Lagerlösungen die korrekte Ausrichtung der Einzellager zueinander gesichert ist. pb

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