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Der grundlegende Aufbau eines Wälzlagers

Außenring, Innenring, Käfig und Wälzkörper heißen die grundlegenden Bestandteile eines klassischen Wälzlagers. Die beiden Wälzkörper zwischen den beiden Ringen sorgen für die Rollreibung. Der Käfig wiederum wirkt sich auf die gleichmäßige Verteilung der Wälzkörper im Lager aus.

Kugellager

Kugellager sind eine Untergruppe der Wälzlager, bei denen die Wälzkörper Kugeln entsprechen. Im Volksmund heißen Wälzlager oft vereinfachend Kugellager.

Weitere Lager

Neben Wälzlagern gibt es noch weitere Arten von Lagern, so das Gleitlager. Dieses zeichnet sich insgesamt durch eine größere Robustheit gegenüber dem Wälzlager aus.

Funktionsweise eines Lagers

Lager sind hochkomplexe Komponenten im Maschinenbau, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen und währenddessen schwere Lasten effizient transportieren müssen. Maßgebliche Faktoren stellen die Lebensdauer, die Präzision sowie die Lärmwerte dar. Entscheidend ist aber vor allem die Last, die ein Wälzlager tragen kann. Dabei spielen sowohl die axiale Belastung parallel zur Rotationsachse als auch die Radialbelastung senkrecht zur Achse eine wichtige Rolle.

Nicht weniger bedeutsam ist die Rotationsgeschwindigkeit, denn bestimmte Lager müssen hohen Geschwindigkeiten standhalten. Ein sogenannter Käfig hilft dabei, noch höhere Geschwindigkeiten zu erreichen. In einigen Fällen bedeutet dies allerdings eine Beschränkung der Last.

Ausrichtungsfehler sollten Sie ebenso beachten, das heißt, dass der Aufbau eines Lagers genauso in dessen Funktionstüchtigkeit hineinspielt. Hier haben selbst ausrichtende Lager eindeutig die Nase vorne, da bei diesen auftretende Fehler automatisch korrigiert werden. Typischerweise entstehen solche Fehler durch eine Krümmung der Welle oder treten bereits bei der Installation auf.

Die Nutzungsbedingungen und Umgebung des Lagers gilt es daher nicht weniger zu beachten. Ihre Getriebeteile für das anvisierte Lager finden Sie bei einschlägigen Fachhändlern. Erhältlich sind neben Lagern auch Dichtringe, Keilriemen, Gelenkköpfe und weiteres Zubehör für jeden Einsatz im Maschinenbau.

Bauarten von Lagern

Die Bauart eines Lagers bestimmt letztlich dessen Eigenschaften und somit Einsatzmöglichkeiten. Während das Rillenkugellager radiale Kräfte aufnimmt, eignet sich das Schrägkugellager für die Aufnahme sowohl radialer als auch axialer Kräfte. Das Zylinderrollenlager hat wiederum eine große radiale Tragfähigkeit, schneidet aber bei der axialen Tragfähigkeit schlechter ab. Das Nadellager eignet sich lediglich für kleine Einbauräume.

Weiterhin haben Sie die Möglichkeit, Sonderlager direkt auf Ihre speziellen Erfordernisse zuschneiden zu lassen. Vorstellbar ist zum Beispiel eine Kombination aus Rollen- und Kugellager.

Vor- und Nachteile eines Wälzlagers

Gegenüber einem Gleitlager weist ein Wälzlager allerdings auch ein paar Nachteile auf. Zum einen ist die Lebensdauer durch den Punktkontakt begrenzt. Auch führen Erschütterungen selbst im ruhenden Zustand mitunter zu Schäden am Lager. Weiterhin gestaltet sich der Ein- und Ausbau recht schwierig. Die geringe Dämpfung des Wälzlagers bringt ferner verschiedene Geräusche und Schwingungen mit sich. Auf der anderen Seite benötigen Wälzlager kaum Pflege und Wartung. Sie brauchen kaum Schmierstoff und entwickeln aufgrund der geringen Reibung so gut wie keine Wärme. Die Bestandteile eines Wälzlagers sind schließlich leicht austauschbar.

Werkstoffe eines Lagers

Typischerweise bestehen Wälzlager aus Chromstahl oder Einsatzstahl. Chromstahl ist sehr hart, rostet allerdings leicht. Zusätzlich können in ihnen Kunststoffe und Keramik verarbeitet sein. Hybridlager bestehen aus zwei Rohstoffen, beispielsweise die Lageringe aus Stahl und die Wälzkörper aus Keramik. Der Käfig besteht ebenfalls aus Stahl. In metallfreien Kugellagern finden auch Glaskugeln Anwendung. Diese sind gegenüber verschiedenen Chemikalien. Dieses Natronkalkglas wird auch bei der Herstellung von Trinkgläsern und Flaschen eingesetzt. Borsilikatglas ist demgegenüber teurer und kommt unter anderem bei starken Säuren zum Einsatz, da es eine höhere chemische Beständigkeit aufweist. Für andere Einsätze setzen Kunden auf rostfreies Stahl oder stromisolierende Beschichtungen bei beiden Ringen des Lagers.

Montage eines Lagers

Egal welchen Lagertyp Sie wählen, lässt sich dieser radial, pendelnd oder als Spannlager konzipieren. Bei der Montage müssen Sie die Abmessungen des jeweiligen Lagers genauso berücksichtigen wie die drehenden Wellen oder Naben, die einige Typen von Lagern erfordern. Die Verfahren zur Montage unterscheiden sich von Lager zu Lager. Beachten Sie weiterhin, dass je größer der Schwenkwinkel ist, desto besser das Lager Ausrichtungsfehler verträgt. Vor der Montage ist zu überprüfen, ob alle Komponenten originalverpackt und unbeschädigt sind. Schutzkleidung hilft Ihnen in vielen Fällen, Verletzungen bei der Montage zu vermeiden. Das trifft besonders auf den Umgang mit heißen und öligen Lagern zu.